我们的检验医学之路五医院开展科学

笔者继检验医学之路(四)介绍了支原体的动力形态学的观察与研究并将多年保存的录像制作微形视频,发给大家,本文仍然就《解脲脲原体引起的男性不育》的研究探索与观察,就7个方面阐述我的意见。年6月5日在上海全国泌尿外科男科专题会议,徐晨教授在基础研究专题研讨中,提出了支原体研究的关切并阐述的基础研究的重要性。年报道徐晨教授的研究,在上海通过鉴定的一项研究,揭示了解脲脲原体感染导致男性不育的细胞与分子机理,提高了临床对溶脲脲原体感染的诊断与治疗水平,并对新的节育途径作出了探索[1]。现回顾历史与现实进行介绍如下。

因为解脲脲原体无细胞壁,仅有一层原生质结构,能将自身的原生质膜和精子膜融合,原生质膜内的有毒蛋白和类脂成分直接融入精子膜内,对精子造成破坏和损伤[10]。另外,由于解脲脲原体的重要特性是生长需要胆固醇和尿素,其胞浆内富含尿素酶,能分解尿素,产生的代谢产物NH3和H2O2,干扰了精子的正常代谢功能,造成精子损伤,从而使精子的死亡率增高[11]。

因为解脲脲原体无细胞壁,仅有一层原生质结构,能将自身的原生质膜和精子膜融合,原生质膜内的有毒蛋白和类脂成分直接融入精子膜内,对精子造成破坏和损伤[10]。另外,由于解脲脲原体的重要特性是生长需要胆固醇和尿素,其胞浆内富含尿素酶,能分解尿素,产生的代谢产物NH3和H2O2,干扰了精子的正常代谢功能,造成精子损伤,从而使精子的死亡率增高[11]。

5.解脲脲原体破坏血睾屏-障,导致睾丸的免疫豁免破坏

解脲脲原体感染后可引起生殖道炎症,破坏了血睾-屏障,刺激机体免疫系统产生抗精子抗体,而且与精子膜具有相同的抗原性,也可以使机体产生抗精子抗体,造成精子损伤。引起免疫性不育[7]。更有甚者解脲脲原体可在前列腺小体内大量“寄生”和繁殖,由于前列腺小体内高含胆固醇,恰恰适合解脲脲原体移生和繁殖的“优良场所”、“传染源储存场所”,可在前列腺液检出支原体,为此,可造成慢性前列腺炎,导致继发不育症[3,4]。

6.解脲脲原体对受精影响

Cassell[12]在体外试验中证实解脲脲原体吸附精子表面影响精子的活动力,使其对卵细胞的穿透能力显著抵于未感染的精子,吸附精子顶体区与赤道板,妨碍精卵识别与融合等受精过程。笔者观察到解脲脲原体可以附着在精子顶体区和侵入精子头部,造成精子运动能力下降。如图4所示:精子顶体区可见蓝色支原体颗粒状态附着。

5.解脲脲原体破坏血睾屏-障,导致睾丸的免疫豁免破坏

解脲脲原体感染后可引起生殖道炎症,破坏了血睾-屏障,刺激机体免疫系统产生抗精子抗体,而且与精子膜具有相同的抗原性,也可以使机体产生抗精子抗体,造成精子损伤。引起免疫性不育[7]。更有甚者解脲脲原体可在前列腺小体内大量“寄生”和繁殖,由于前列腺小体内高含胆固醇,恰恰适合解脲脲原体移生和繁殖的“优良场所”、“传染源储存场所”,可在前列腺液检出支原体,为此,可造成慢性前列腺炎,导致继发不育症[3,4]。

6.解脲脲原体对受精影响

Cassell[12]在体外试验中证实解脲脲原体吸附精子表面影响精子的活动力,使其对卵细胞的穿透能力显著抵于未感染的精子,吸附精子顶体区与赤道板,妨碍精卵识别与融合等受精过程。笔者观察到解脲脲原体可以附着在精子顶体区和侵入精子头部,造成精子运动能力下降。如图4所示:精子顶体区可见蓝色支原体颗粒状态附着。

一、支原体研究概况

支原体学是一门新兴的学科,迄今不过40年的历史,广泛寄居于自然界,可引起多种动物、植物、人等病害。目前对支原体的种类、生物学特性、致病性、免疫性、临床、诊断、治疗、发病机理和流行病学均不十分清楚,尚有诸多问题需要研究,现就简要情况,概述如下[2]。

支原体(Mycoplasma)一类原核细胞的微生物,是能在无活细胞培养基中繁殖的最小微生物,体积介于细菌与病毒之间。支原体无细胞壁,且繁殖方式多样,因而具有高度多形性。有的直径为0.~0.5um的圆球形结构或称原体(elementarybodies),有的为细长而均匀的分枝细丝,长度可由几um~um电镜下示,三层膜组成细胞膜,胞质内有核糖体,双股DNA[3]。

图1解脲脲原体菌种培养(微分干涉显微射影)[6]

自然界分布很广,除人外许多动物如猫、牛、鸡、狗、鸭、羊、马、鼠、猴、猪等和昆虫及植物都能储存和携带支原体。

在原生植物中,属于软皮体纲的支原体,目前已发现60余种,其中从人体分离有15种以上。随着实验方法的改进,还会有更多种类发现。

二、溶脲脲原体的流行病学[3、4]

溶脲脲原体是支原体的一种,也称解脲脲原体。年Shepard首先从非淋菌性尿道炎患者分离到T株支原体(TinycolonyMycoplasma)或称微小株,至年国际支原体学会(IOM),按其有脲酶,能分解尿素的特性,故命名为解脲脲原体(UreaplasmaurealyticumUu),至少有16个血清型。

解脲脲原体可引起尿道炎,曾有志愿者向尿道内注入分离的解脲脲原体后,发生尿频、尿急和脓尿等尿道炎。部分妇女阴道内的解脲脲原体可上行至子宫内膜引起感染并侵及羊膜囊,造成子官内膜炎,绒毛膜羊膜炎、自然流产、围产期疾病及死亡。

下生殖道携带支原体感染,可为携带者,但可传染给性伴,当胎盘或羊水中分离出支原体则是一个感染指标,常伴有绒毛膜羊膜炎、死产、脐炎及围产期疾病,导致妊娠期缩短、胎儿生长停滞及低体重儿。反复自然流产者子宫内膜解脲脲原体分离率高,胎盘分离率也高,揭示支原体可自脐动脉入胎儿体内。

解脲脲原体在子宫内或产道中可感染胎儿或新生儿、引起早产、死亡、低体重儿、新生儿脑膜炎、先天性肺炎等。解脲脲原体感染所致的慢性宫颈炎是不孕的重要病因。笔者发现,丈夫已确定感染支原体后,其妻常有宫颈炎出现,炎性程度与感染程度呈相关性。

Ta1yor()[4]从男性尿道炎患者尿中分离出的解脲脲原体并接种到自己的尿道,出现尿频、尿急有脓尿等症,从而首次证实解脲脲原体是男性非淋茵性尿道炎的常见病因之一。

Bornmam调查名不育男性精液中解脲脲原体阳性率为42%,人型支原体28%,两种支原体同时存在者22%。Cassell检查了对已婚不育夫妇,发现有男性不育因素存在的妇女,生殖道中解脲脲原体分离率超过正常对照组两倍。吴近曾()[5]调查不孕不育夫妇解脲脲原体培养例,占55.16%。正常生育组例解脲脲原体培养,阳性例,占29.23%。笔者[6]在例不育症者支原体培养阳性率:精液35.64%;前列腺液17.76%;尿道分泌物40.9%;宫颈粘液69.81%。李强报道[7]在例男性不育组中,解脲脲原体培养阳性率为41.5%;生育组22例中感染率为13.6%,两组有显著差异。

虽然学者对解脲脲原体的致病性和是否需要治疗存在争论,但其在男性不育者精液中,解脲脲原体的培养阳性率为40%~58%,明显高于生育组的10%~31%。说明解脲脲原体感染情况在我国不育男性中普遍存在,应该引起临床与实验室的重视。笔者认为,应将精液支原体检查应列常规项目,根据培养结果和敏感实验,给以正确、合理地治疗。特别是已经培养阳性者,临床应该足够的重视,对治疗不育症起到应有的作用。

三、解脲脲原体造成男性不育的原因

解脲脲原体引起男性不育,更是生殖领域中引人注目的课题。在解脲脲原体感染的精液中,精液质量明显下降是其特点,笔者现从7方面分析叙述:

1.侵人生精细胞造成生精细胞凋亡[1]

上海的研究人员发现了溶脲脲原体与人精子膜的两个交叉反应抗原(50KD、27KD),并且纯化了其中的27KD抗原;利用溶脲脲原体感染动物模型,率先在国内外证实溶脲脲原体感染能诱导生精细胞凋亡,其凋亡途径之一是通过Fas/FasL系统(Fas抗原是一种细胞表面Ⅰ型膜受体蛋白,Fas及FasL配基是细胞凋亡的重要信号系统,研究发现该系统在细胞凋亡起重要作用,一直是细胞凋亡学研究的重点课题);通过体外实验证明,溶脲脲原体与精子膜上硫酸半乳糖甘油酯结合,可能会干扰精子—卵子的黏附和识别;建立了溶脲脲原体生物分型的快速诊断方法并将其应用于临床检测,通过对不育门诊例男性患者的观察与分析,发现溶脲脲原体的生物型与其致病性相关,不同的生物型感染导致泌尿生殖系疾病的发病率及不育症的发生率也不同[1]。

生精细胞凋亡现象在生育及不育男性均可见到,但发生细胞凋亡的比例有所不同:正常具有生育能力男性精液中的细胞凋亡比例仅为0.1%,而不育男子精液中细胞凋亡比例明显增多,精索静脉曲张和感染者为10%,隐睾者为20%,精子成熟障碍者为25%,精原细胞癌患者为50%,说明细胞凋亡随睾丸受损程度而加重,而睾丸受损伤必然引起生精障碍,干扰精子的生成、发育与成熟。因此,睾丸内生精细胞凋亡调控的紊乱,可能是特发性男性不育症的又一个重要决定因素[8]。另外解脲脲原体可直接侵入生精细胞,影响减数分裂过程,干扰精子的成熟[7]。精液中生精细胞的检查既是观察评估睾丸功能的简单方法,也是鉴别生精细胞凋亡简单、易行、有效的检查方法,更是提高精液检验质量的有效方法,应该积极开展,促进我国男科学与实验诊断学的发展。

2.干扰精子运动——弱精子发生

精子头部、中段及尾部大量吸附解脲脲原体,直接或间接与精子表面的结合位结合,并相互连接使精子发生卷曲、畸形,出现尖头、头尾折角、颈部肿胀等多种畸形,同时由于解脲脲原体大量吸附在精子的表面,使精子由流线型变得“臃肿”,造成精子前进时的流体动力学阻力增大,使精子运动速度减慢[7]。更有甚者解脲脲原体可以侵入精子的体内,破坏精子的活力与生存[6]。人工感染解脲脲原体试验,在精子受感染4h精子活动率没有影响,在16h后其活动率明显低于对照组[9]。如图2为解脲脲原体感染精子,图3为正常精子,可见形态学的显著差别。

图2解脲脲原体感染精子头附着,形成凹凸的粘附状态,赤道版模糊不清,颈部损伤弯曲(扫描电镜×00)[6]

图3正常精子头部光滑平坦,赤道版明显可见,颈部结构显现明显(扫描电镜×00)[6]

3.造成精子畸形率和凋亡率增加[6]笔者测定结果[6]:

(1)正常头精子(图3所示),生育组(30例)92.60±4.89%;不育组(例)78.94±24.41%;t=3.05,P<0.01,具显著差异;精液解脲脲原体培养阴性(51例)75.18±15.41%;解脲脲原体培养阳性(25例)71.44±24.86%;精索静脉曲张组(26例),71.38±18.62%。

(2)在解脲脲原体培养阳性和精索静脉曲张组中,精子雕亡(头核固缩、浓染)的精子均>10%。一般精子核的浓缩主要发生在两个阶段,一是精子形成阶段(精子变态期);二是精子从附睾头向附睾尾的转移过程中。核浓染的精子数目越多,表明精子核的成熟性越低。核的浓缩异常显示精子雕亡增加,可以造成男性不育。故可以根据精子雕亡的数目多少,作为一项鉴别诊断的指标[6]。如图4所示。

图4精子凋亡(瑞?p?-吉氏染色)头核固缩、浓染,说明DNA损伤[6]

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4.解脲脲原体对精子生存的内、外环境改变

因为解脲脲原体无细胞壁,仅有一层原生质结构,能将自身的原生质膜和精子膜融合,原生质膜内的有毒蛋白和类脂成分直接融入精子膜内,对精子造成破坏和损伤[10]。另外,由于解脲脲原体的重要特性是生长需要胆固醇和尿素,其胞浆内富含尿素酶,能分解尿素,产生的代谢产物NH3和H2O2,干扰了精子的正常代谢功能,造成精子损伤,从而使精子的死亡率增高[11]。

5.解脲脲原体破坏血睾屏-障,导致睾丸的免疫豁免破坏

解脲脲原体感染后可引起生殖道炎症,破坏了血睾-屏障,刺激机体免疫系统产生抗精子抗体,而且与精子膜具有相同的抗原性,也可以使机体产生抗精子抗体,造成精子损伤。引起免疫性不育[7]。更有甚者解脲脲原体可在前列腺小体内大量“寄生”和繁殖,由于前列腺小体内高含胆固醇,恰恰适合解脲脲原体移生和繁殖的“优良场所”、“传染源储存场所”,可在前列腺液检出支原体,为此,可造成慢性前列腺炎,导致继发不育症[3,4]。

6.解脲脲原体对受精影响

Cassell[12]在体外试验中证实解脲脲原体吸附精子表面影响精子的活动力,使其对卵细胞的穿透能力显著抵于未感染的精子,吸附精子顶体区与赤道板,妨碍精卵识别与融合等受精过程。笔者观察到解脲脲原体可以附着在精子顶体区和侵入精子头部,造成精子运动能力下降。如图5所示:精子顶体区可见蓝色支原体颗粒状态附着。

图5精子顶体部位支原体附着(瑞-吉氏染色)显现浓染的支原体颗粒状形态[6]。染色应淡染,时间长,可取得良好效果。

7.解脲脲原体对生殖道的影响

解脲脲原体在体内和细胞培养中,都可以观察到其广泛地破坏作用,能够促进细胞的分裂,刺激淋巴细胞活跃和坏死[13],产生局部组织炎性反应,抑制正常的细胞正常功能,甚至导致严重的细胞损伤或死亡,加重了生殖道的炎症,甚至引起生殖道的机械性阻塞,以致不能排精[7]。具有射精障碍的患者,多一条思路,不妨检测支原体。

综上所述,在临床工作中应该将精液解脲脲原体检查,列为男性不育症常规检验项目,笔者[14]对男性不育症患者,采用精液培养支原体,精液分离率为56.14%(64/),前列腺液为38.71%(12/31),是简便、易行,不造成病人痛苦的方法,值得提倡。此外,特别强调在精液常规检查中,精子形态学与生精细胞学检测,一定采用瑞-姬色的方法,区别精子的死活和进行精子、生精细胞的分类以及生精细胞的凋亡检查,籍以提供更准确的检验结果,为临床与患者服务。

结语:科学研究往往的从兴趣开始的,最后可能形成自己的一个责任,更可能形成自己的一种执着的追求,锲而不舍的努力,在挥洒汗水之中,享受这样历练的过程。每一个人在事业的历练过程中,都有丰富的实践经验,经验靠积累,经验更靠领悟,经验领悟才能够升华。从感性的层面,上升到理性的层面,才是知识。每一个人都是经历这样成长、发展、成熟的经历和过程,不过有早有晚,关键是锻炼和启迪你的悟性。

四、参考文献

1.胡德荣:溶脲脲原体研究“一箭双雕”健康报-6-17,第一版。

2.曹玉璞.支原体研究的进展。中华流行病学杂志,;16(2-B):-23.

3.曹兴午,曹育爱,张少玉等.人体主要致病支原体的研究.首都医药,;3:35.

4.出口隆など非淋菌性尿道炎にぉけゐとMycoplasmagenitaliumの病原意义.感染症,;26:25.

5.吴近曾.解脲脲原体感染与不孕不育关系的探讨-附分组培养分析.男性学杂志,;5:27.

6.曹兴午,杨文质,赵广明主编.精液分析与不育症—生精细胞凋亡、胀亡与精子形态学图谱北京.中国人口出版社.年1月.第一版.

7.李强孙玉萍马建华:解脲支原体感染对男性不育的影响中国男科学杂志,;18(6):40.

8.曹兴午曹育爱金合武:生精细胞凋亡与男性不育症中国性科学;12(6):3。

9.宋秀兰雷春红姚巍巍:解脲脲原体感染对精子活动力的影响;18(6):47.

10.徐晨,王一飞.支原体与男性不育的研究进展.男性学杂志;6(1):54.

11.万长春,江弘,商学军,等.解脲支原体感染对精子功能影响的研究.临床检验杂志;17(4):.

12.CassellGH,YoungerJB,BrownMB,etal.Microbiologicstudyofinfertilewomenatthetimeofdiagnosticlaparoscopy.AssociationofUrcaplasmaurealyticumwithadefinedsubpoulation.NEnglJMed;(9):.

13.徐晨,徐胜,王一飞,等。解脲支原体引起男性不育的机理研究I精子形态学观察。男性学杂志;6(2):66.

14.曹兴午,曹育爱,金合武,等.生殖道分泌物支原体培养,半定量与耐药率的研究。中国男科学杂志;14(3):.

本文经作者授权发表..

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