關(guān)于人類精子庫(kù),精子冷凍保存會(huì)影響精子質(zhì)量嗎?
人類精子庫(kù)(human sperm bank)是利用超低溫冷凍保存等技術(shù),采集、檢測(cè)、保存和外供人類精子用于治療不育癥、提供生殖保險(xiǎn),并進(jìn)行相關(guān)研究的機(jī)構(gòu)。“人類精子庫(kù)”概念的提出歷史久遠(yuǎn)。
四川省人類精子庫(kù)
1776年
意大利著名生物學(xué)Spallanzani發(fā)現(xiàn)冰雪凍存的精子經(jīng)復(fù)溫處理能有部分精子存活。
1886年
Mouteyazza發(fā)現(xiàn)在低于-15℃時(shí)人類精子能夠生存,并首次提出了“精子庫(kù)”的概念。
1949年
Polge等發(fā)現(xiàn)甘油具有良好的細(xì)胞冷凍保護(hù)特性,使這一設(shè)想成為可能。
1954年
Bunge和Sherman報(bào)道采用保存于干冰中(-78℃)的人類精子解凍后人工授精獲得成功。
1963年
Sherman優(yōu)化了精液的冷凍方法,將精液冷凍儲(chǔ)存于液氮(-196℃)獲得理想效果,至此,人類精子庫(kù)技術(shù)平臺(tái)基本形成。
1973年
10年間全世界約有1000例用冷凍精液人工授精出生的嬰兒,人類精子庫(kù)已發(fā)展成為常規(guī)的臨床服務(wù)機(jī)構(gòu)。
1981年
原湖南醫(yī)學(xué)院(現(xiàn)中南大學(xué))盧光琇等建立了我國(guó)第一家人類精子庫(kù)。
1986年
原國(guó)家計(jì)劃生育委員會(huì)科學(xué)技術(shù)研究所(現(xiàn)國(guó)家衛(wèi)生和計(jì)育生委員會(huì)科學(xué)技術(shù)研究所)陳振文承擔(dān)了國(guó)家計(jì)生委重點(diǎn)項(xiàng)目“人類精子超低溫冷凍保存技術(shù)的研究和人類精子庫(kù)的建立”,并在WHO的培訓(xùn)和資助下建立了人類精子庫(kù),其目的在于開展生殖保險(xiǎn),為輸精管絕育志愿者解除后顧之憂。此外,青島、山東、上海等地也相繼建立了人類精子庫(kù), 并將人類精子庫(kù)的精液用于供精人工授精。
2001年
原衛(wèi)生部(現(xiàn)國(guó)家衛(wèi)生和計(jì)劃生育委員會(huì))頒布《人類輔助生殖技術(shù)管理辦法》和《人類精子庫(kù)管理辦法》,同年5月14日以衛(wèi)科教發(fā)〔2001〕143號(hào)發(fā)布了《人類輔助生殖技術(shù)規(guī)范》、《人類精子庫(kù)基本標(biāo)準(zhǔn)》、《人類精子庫(kù)技術(shù)規(guī)范》和《實(shí)施人類輔助生殖技術(shù)的倫理原則》。
精子庫(kù)靠志愿者募集
精子冷凍保存是人類精子庫(kù)的核心技術(shù)內(nèi)容。
成功的精子冷凍保存要求在解凍后保持精子結(jié)構(gòu)和功能的完整性。為了保證正常的體內(nèi)、體外受精能力,精子的細(xì)胞器必須在冷凍和解凍過(guò)程中得到保護(hù),特別是頂體、鞭毛和中段等結(jié)構(gòu)。
然而,這些細(xì)胞器對(duì)冷凍損傷(例如滲透壓)的敏感性是不同的。有時(shí)候,當(dāng)精子活動(dòng)率得到很好保護(hù)時(shí),或許頂體的完整性卻受到了嚴(yán)重的損傷。因此,設(shè)置理想的冷凍解凍流程在某種程度上是一門平衡的藝術(shù)。
目前待解決的問(wèn)題:如何提高冷凍技術(shù),進(jìn)一步減少冷凍對(duì)精子的損傷,提高精子冷凍復(fù)蘇率?
1、對(duì)精子活動(dòng)能力的影響
冷凍可導(dǎo)致精子運(yùn)動(dòng)能力受損,實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示,冷凍后精子的活動(dòng)率會(huì)下降。不同樣本、不同冷凍方法,其冷凍復(fù)蘇率不同。
Oberoi等(2014)證實(shí)正常精液冷凍解凍后,精子的活動(dòng)率會(huì)從86%下降到63%。Araki等(2015)采用微囊單精子冷凍,解凍后冷凍復(fù)蘇率在78%左右。Stein等(2015)采用冷凍環(huán)冷凍嚴(yán)重少弱精子癥精子(每環(huán)10~20個(gè)精子),93%的樣本在解凍后至少能找到一個(gè)活動(dòng)精子。Saeednia等(2015)采用正常精液精子進(jìn)行冷凍,解凍后的冷凍復(fù)蘇率為82%。
精子庫(kù)限制條款多而復(fù)雜
2、頂體損傷
冷凍可導(dǎo)致精子頂體的損傷,頂體損傷程度直接影響冷凍精子的受精能力。冷凍后部分精子會(huì)出現(xiàn)頂體腫脹及破損。頂體損傷主要發(fā)生于解凍時(shí),嚴(yán)重時(shí)可致精子死亡。與新鮮精子相比,冷凍精子獲能及頂體反應(yīng)提前。
3、精子質(zhì)膜損傷
冷凍和解凍過(guò)程可導(dǎo)致精子質(zhì)膜受損,進(jìn)而損害精子的運(yùn)動(dòng)能力。膜損傷的程度可以通過(guò)測(cè)定細(xì)胞膜不飽和脂肪酸的脂類過(guò)氧化值(lipid peroxidation,LPO)確定。
4、DNA損傷
冷凍和解凍過(guò)程可引起精子DNA損傷。
Spano等(1999)使用吖啶橙對(duì)精子頭進(jìn)行DNA染色,發(fā)現(xiàn)冷凍后精子頭熒光強(qiáng)度下降,表明精子DNA的完整性受損。Chohan等(2004)進(jìn)一步證實(shí)上述結(jié)果,同時(shí)發(fā)現(xiàn)不同個(gè)體精子DNA在冷凍后的損傷程度不同,因個(gè)體差異,部分個(gè)體的精子DNA更易因冷凍受損。
有研究報(bào)道,當(dāng)DNA受損的精子超過(guò)30%時(shí)精子無(wú)法正常受精,因此,Chohan等(2004)建議在使用冷凍精液進(jìn)行人工授精前應(yīng)檢測(cè)精子DNA的損害程度。
人類精子庫(kù)同時(shí)面向健康人群和男性不育患者兩個(gè)群體,應(yīng)當(dāng)承擔(dān)男性生殖遺傳資源的保存、開發(fā)和利用的研究任務(wù)。