精子 DNA 碎片 – 因素、原因、意义、测试和治疗

精子 DNA 碎片是指精子细胞内 DNA 链受损或断裂的程度。这是影响生育结果和后代健康的关键因素。最近的研究强调，不育男性和精液参数较弱的男性的精子 DNA 碎片大幅增加。

对于成功受精和正常胚胎发育，精子中遗传物质的准确性至关重要。精子 DNA 碎片是一个术语，用于描述不规则的精子遗传物质，这可能导致男性生育力低下、试管受精失败和流产。

传统的精液分析主要是进行精子浓缩、活力分析和形态学评估，但无法在分子水平上分析精子，因此无法帮助检测DNA碎片。

什么是精子中的 DNA 碎片？

精子 DNA 的断裂可能会自发发生，也可能是实验室人员无意中发生的。自发的 DNA 断裂在细胞中逐渐积累。 DNA 碎片在精子质量有缺陷的男性中更为常见。

它对于预测 IVF 和 ICSI 的结果很有用。 DNA碎片指数对于决定IVF的成功率很重要。

精子 DNA 碎片与生育力之间的联系

高水平的精子 DNA 碎片会严重阻碍生育能力。它会导致胚胎质量降低、流产率升高以及成功怀孕的机会降低。

这是一个需要关注和理解的问题，特别是对于寻求体外受精（IVF）或胞浆内单精子注射（ICSI）等辅助生殖方法的夫妇来说。

精子DNA碎片会导致出生缺陷吗？

精子 DNA 断裂的原因

有几个因素导致精子 DNA 碎片水平增加。由活性氧和抗氧化剂之间不平衡引起的氧化应激是一个主要原因。其他因素包括父亲高龄、感染、精索静脉曲张、睾丸过热以及吸烟、肥胖和不良饮食习惯等生活方式因素。

如果使用DNA受损的精子进行体外受精，可能会导致怀孕成功率降低、妊娠早期流产率增加、胚胎染色体异常以及通过碎片精子怀出的婴儿出现遗传或出生缺陷。

各种研究表明—— 

• 精子 DNA 碎片率高会影响囊胚的形成
• DNA 碎片水平越高，模型治疗失败和流产的可能性就越低
• 精子参数不规则的生育力低下男性的精子 DNA 碎片较高
•  精子数量正常的男性精子 DNA 碎片率较高。

对胚胎发育的影响

精子 DNA 碎片的影响不仅限于受孕；它也延伸到胚胎发育。由DNA严重碎片化的精子产生的胚胎在早期阶段的生长就会受到影响。这可能导致基因突变、细胞退化、儿童畸形，甚至增加儿童癌症的易感性。

在 IVF Conceptions，我们认识到解决精子 DNA 碎片问题对于寻求组建家庭的夫妇的重要性。有效的评估和治疗选择至关重要。综合评估涉及精子染色质结构测定 (SCSA) 等测试，该测试可评估 DNA 损伤并提供对生育潜力的见解。建议任何年龄超过 50 岁的准爸爸进行精子 DNA 碎片测试。

DNA 断裂测试的类型

精子 DNA 损伤在年轻和老年男性中都很常见。有多种测试可用于评估精子 DNA 碎片情况。两种最常见的测试是精子彗星测试和 SCSA。

精子彗星测试

SpermComet 测试由专家进行，用于检查男性精子和 DNA 的质量。通过计算精子中的实际损伤来观察精子 DNA 的损伤。

精子 DNA 损伤被证明是诊断男性不育症和 ART 预后的强有力的生物标志物。这可以检测精子的 DNA 损伤，并显示精子对 DNA 的损伤程度。 45% SpermComet 测试结果意味着每个接受评估的精子平均有 45% 的 DNA 损伤。与 DNA 分子相互作用的荧光探针会对精子进行染色。当 DNA 断裂时，荧光信号会发生变化，并且可以使用流式细胞仪进行跟踪。

SCSA（精子染色质结构测定） 

SCSA代表分析精子染色质的结构，是一种新的诊断工具，可以识别具有高度DNA碎片的精子样本。

在 DNA 碎片精子比例较高的样本中，超过 30% 的精子与足月妊娠减少近四倍相关。这也与多次流产有关。

男性可能具有良好的精子数量、良好的精子活力和正常的精子形状，但仍然高度分散。这可能与夫妇的生育问题有关。根据其生育史，可能会建议某些患者进行 SCSA。这项检查并不是衡量精子使卵子受精的能力。

DNA精子碎片测试的意义 

碎片测试将评估精子的碎片百分比。低于 15% 的损坏是非常好的结果，而 16% 到 29% 则是中等结果。超过 30% 的损伤意味着精子破碎率更高，这表明即使采用 IVF，也很难实现健康怀孕。

高水平的精子 DNA 碎片会影响囊胚的发育，一旦怀孕，生育治疗失败和流产的可能性就更高。

在精子参数异常的生育能力低下的男性中，精子 DNA 碎片率较高；然而，精子参数健康的男性也可能出现精子异常。

高度碎片化的精子 DNA 胚胎预后较差。高 DNA 碎片水平可能导致自然细胞死亡和后代异常。

精子碎片测试的优点

• 提供精子 DNA 完整性的全面研究，有助于识别存在生育能力低下风险的男性
• 提供有助于男性生育临床诊断、治疗和管理的信息。
• 它提供了确定 IVF 或 IUI 等生育治疗结果的预后质量。

导致精子DNA损伤的因素

损害精子DNA的因素有很多——

• 年龄——年龄是最重要的因素之一。 DNA 的损伤会随着男性年龄的增长而增加。与 20-30 多岁的男性相比，50-60 多岁的男性更有可能出现精子碎片。
• 当男性患有前列腺慢性感染时
• 接触有毒物质和化学品
• 化疗
• 辐射
• 过热

精子 DNA 碎片的原因

除了可能与以下一项或多项有关的压力之外，压力也是导致精子 DNA 碎片的主要因素之一：

• 感染和发热
• 流产细胞凋亡
• 职业和环境污染物
• 高龄
• 消遣性毒品
• 射精后的时间流逝
• 内在原因，例如精子发生过程中的重组缺陷
• 睾丸温度升高
• 精子蛋白表达的变化
• 抽烟
• 酒精
• 饮食
• 压力
• 不良饮食习惯
• 白细胞精子症

可以从精子碎片测试中受益的人

• 精索静脉曲张
• 不明原因不孕
• ICSI/ IVF 治疗失败
• 男性高龄
• 囊胚发育不良
• 多次流产
• 胚胎发育受阻
• 精液参数不良

治疗选择和未来方向

虽然 DNA 碎片的某些特定原因可能无法治疗，但生活方式的改变和某些干预措施可以帮助缓解该问题。补充抗氧化剂、针对感染的抗生素治疗以及生活方式的调整有助于降低 DNA 碎片水平。

新兴研究还表明，精索静脉曲张修复可以对精子 DNA 完整性产生积极影响。

DNA碎片高的人能怀孕吗？

• 精子的 DNA 碎片和怀孕潜力是相互关联的。

• 与较老的卵母细胞相比，具有高 DNA 碎片的精子使年轻的卵母细胞受精，成功妊娠的预后更好，因为它们在修复受损精子的 DNA 方面更加有效。因此，选择年轻的卵子捐赠者可以帮助高龄夫妇通过试管受精实现怀孕。 

可以改善精子 DNA 碎片吗？

精子 DNA 碎片率高的治疗方法： 

这基本上取决于原因。如果损伤是由自由基引起的，旨在预防压力的生活方式和饮食调整有助于降低 DNA 碎片水平。还有其他各种治疗方法——

• 精索静脉曲张手术
• 感染共存时使用抗生素
• 生活方式的改变——酒精、香烟和职业
• 饮食——新鲜食物，特别是抗氧化剂、绿色蔬菜以及富含维生素C和E的食物
• 睾丸抽吸精子可能比射精精子具有更好的 DNA 完整性，因为 DNA 损伤发生在睾丸后水平
• 人们应该选择 ICSI 治疗而不是 IVF 治疗
• 虾青素等抗氧化剂单独使用或与其他抗氧化剂结合使用三到六个月也能减少 DNA 损伤。

如何评估精子 DNA 碎片报告

评估提供了两个 DNA 损伤指标：

1. DNA 碎片指数 (%DFI)：这代表带有受影响 DNA 的精子细胞的百分比。

结果分为四个统计范围来评估生育能力：

1. 小于或等于 15% DFI：表示精子 DNA 可信度极好。
2. 15% 至 25% DFI 之间：最能反映精子 DNA 的可信度。
3. 25% 至 50% DFI 之间：代表精子 DNA 可信度从好到弱。
4. 大于或等于 50% DFI：表明精子 DNA 可信度极差。

重要的是要注意这些与自然受孕方法和辅助受孕方法 (IUI) 相关的比率。生育力低下的统计显着性 DFI 阈值确定为超过 25%。

尽管即使 DFI 较高，足月妊娠也是可能的，但重要的是要了解，随着碎片化程度的增加，足月妊娠和流产的可能性更高。这些比率适用于自然受孕和辅助受孕情况。如果 DFI 百分比超过 25%，最近的研究表明，患者可以考虑改变生活方式、健康干预或从 IUI 过渡到 IVF ICSI 等策略，以改善结果。

值得注意的是，DFI 适中的精子可能具有正常的核形态，并且有可能使卵子受精。

另一方面，较高的 DNA 可持续性 (HDS)（以不成熟的染色质和不规则的组蛋白与鱼精蛋白比率为特征）与超过 25% 的不良妊娠结局相关。

解决 DNA 碎片问题涉及减轻氧化应激和改变生活方式的策略。虽然关于抗氧化补充剂减少 DNA 损伤的初步研究显示出希望，但谨慎的处方是必要的，并有大量证据支持。

抗生素还可以有效减少污染造成的精子 DNA 损伤，但在开始抗生素治疗之前正确诊断有害细菌至关重要。

精索静脉曲张是与精子 DNA 损伤相关的男性不育的主要原因。新的证据表明，修复精索静脉曲张可以提高精子 DNA 的可信度。可以通过后续检查来评估尽量减少碎片水平的努力，通常在初次评估后三个月左右。

最近的研究结果表明，睾丸后阶段发生的 DNA 损伤表明，与射精的精子相比，睾丸精子可能具有更好的 DNA 可信度。

此外，研究表明，对于 DNA 碎片较高的精子，胞浆内单精子注射 (ICSI) 可能是比体外受精 (IVF) 更有效的解决方案。

这一观点得到了大量研究的支持，一项涉及 1633 轮 IVF 和 ICSI 轮次的研究表明，当使用 DNA 严重退化的精子时，受精率、胚胎质量和活产率显着下降，而 ICSI 结果受精子质量的影响较小。精子DNA。