探讨男性染色体多态性与精液质量及生殖结局的相关性。
回顾性分析2329例男性的精液质量和染色体核型结果，按精子浓度和活力分为4组：少精症伴活力异常组(A组)552人，少精症伴活力正常组(B组)511人，精子浓度正常活力异常组(C组)595人，精子浓度正常活力正常组(D组)671人。采用Pearson卡方检验和Fisher精确检验评估4组染色体多态性发生率的差异。
2329例男性中，多态性230例，正常核型2099例。4组中inv(9)、Yqh-和inv(Y)的发生率差异有统计学意义(χ2＝14.482，P＝0.002；χ2＝22.683，P<0.01；χ2＝17.331，P＝0.001)；其他类型差异无统计学意义(P>0.05)。两两组间比较显示，A组的inv(9)、Yqh-和inv(Y)发生率均显著高于B组、C组和D组，差异有统计学意义(均P<0.05)；C组inv(Y)的发生率显著高于D组(χ2＝4.538，P＝0.033)。这三类多态性在B组、C组和D组中的发生率差异无统计学意义(P>0.05)。进一步评估这三类多态性男性与正常核型男性的精子参数，将所有inv(9)、Yqh-和inv(Y)男性作为多态核型组，按配对秩和Wilcoxon Rank相关1∶1严格匹配111例正常核型男性为正常核型组。两组精液参数比较显示，精子浓度、前向活动率和总活力差异有统计学意义(Z＝2.929，P＝0.003；Z＝2.580，P＝0.010；Z＝2.048，P＝0.041)；而两组的总精子数和形态率差异无统计学意义(P>0.05)。多态核型组(5.48%)与正常核型组(5.62%)的自然流产率比较差异无统计学意义(P>0.05)。
男性inv(9)、Yqh-和inv(Y)与少精症伴精子活力异常存在一定的相关性，但对生殖结局无明显影响。在精子浓度正常时，inv(Y)与精子活力异常存在相关性。应重视评估inv(9)、Yqh-和inv(Y)对精子浓度及活力的潜在效应。
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染色体多态性是指不同个体间结构性异染色质高度重复且着色强度恒定的细微变异，通常晚复制和早聚缩，无转录活性[1]，表现为1、9、16号、Y染色体次缢痕及近端着丝粒染色体随体的改变。男性染色体多态性对精液质量及生殖结局是否有影响目前尚无定论。在本研究中，我们分析了2329例男性的染色体多态性与精液参数及生殖结局的相关性。
回顾性分析2013年1月至2019年7月于山西省人民医院生殖医学中心就诊的2329例男性。排除标准：只检测一次精液常规；染色体异常包括平衡易位、罗氏易位、倒位和缺失的结构异常及克氏综合征和超雄的数目异常，无精子因子(azoospermia factor，AZF)微缺失；少精及无精相关基因致病变异；内分泌或激素水平异常；睾丸发育不良、损伤、炎症或术后者，全身急慢性疾病，家族遗传病、高温暴露、吸烟、喝酒、药物使用及精神压抑因素。纳入标准：检查前身体健康，精液检测至少两次且结果一致。根据《世界卫生组织人类精液检查与处理实验室手册》(第五版)正常男性精子浓度范围不低于15×106mL及活力不低于40%的标准，将其按照精子浓度和活力分为4组：少精症伴活力异常组(A组)552人，少精症伴活力正常组(B组)511人，精子浓度正常活力异常组(C组)595人，精子浓度正常活力正常组(D组)671人。本研究经山西省人民医院伦理委员会审查批准(2020-10)。
使用Suiplus Semen Analysis SSA-Ⅱ系统按《世界卫生组织人类精液检查与处理实验室手册》(第五版)进行精液常规检测。
在知情同意后采集外周血样行淋巴细胞培养，常规染色体G显带。计数20个分裂相，分析5个分裂相，异常或嵌合者加倍计数。
随访多态核型组和正常核型组既往孕产史、胎儿健康状况和自然流产发生的次数。排除标准：女方因素包括染色体异常(平衡易位、罗氏易位、缺失和超雌)，家族遗传病史，遗传性易栓症(inherited thrombophilia，PTS)，抗磷脂综合征(antiphospholipid syndrome，APS)，内分泌及解剖学异常，宫内感染，环境暴露等。
用SPSS19.0统计学软件进行分析，计量资料用(
±s)表示，计数资料用率(n/%)表示。组间染色体多态性发生率和生殖结局差异用Pearson卡方检验，样本量<5时用Fisher精确检验。多态核型组和正常核型组的精子参数用配对秩和Wilcoxon Rank检验。以P<0.05为差异有统计学意义。
2329例男性中，多态性230例，正常核型2099例。230例多态性中，1qh+ 4例(0.17%)，9qh+ 12例(0.51%)，inv(9) 66例(2.83%)，16qh+ 7例(0.3%)，D/G组20例(0.86%)，Yqh+ 69例(2.96%)，Yqh- 30例(1.29%)，inv(Y) 15例(0.64%)，多态性嵌合体7例(0.30%)。见表1。
230例染色体多态性分布
230例染色体多态性分布
| 染色体 | 核型 | 例数(n) | 发生率(n/2329)(%) |
|---|---|---|---|
| 1号 | 46，XY，1qh+ | 4 | 0.17 |
| 9号 | 46，XY，9qh+ | 12 | 0.51 |
| 46，XY，inv(9) | 66 | 2.83 | |
| 16号 | 46，XY，16qh+ | 7 | 0.30 |
| D/G组 | 46，XY，D(13，14，15ps+/pstk +)/G(21，22ps+/pstk+) | 20 | 0.86 |
| Y | 46，XY，Yqh+ | 69 | 2.96 |
| 46，XY，Yqh- | 30 | 1.29 | |
| 46，XY，inv(Y) | 15 | 0.64 | |
| 多态性嵌合体 | 7 | 0.30 | |
| 合计 | 230 | 9.88 |
少精症伴活力异常组、少精症伴活力正常组、精子浓度正常活力异常组和精子浓度正常活力正常组4组中多态性例数和构成比及统计学差异结果见表2。inv(9)、Yqh-和inv(Y)在4组中的发生率差异有统计学意义(χ2＝14.482，P＝0.002；χ2＝22.683，P<0.01；χ2＝17.331，P＝0.001)；其他多态类型组间发生率差异无统计学意义(P>0.05)。4组中inv(9)、Yqh-和inv(Y)的两两组间比较显示，A组inv(9)的发生率显著高于B组(χ2＝7.299，P＝0.007)、C组(χ2＝12.866，P<0.01)和D组(χ2＝11.816，P＝0.001)。A组inv(Y)的发生率显著高于B组(χ2＝4.795，P＝0.029)、C组(χ2＝4.368，P＝0.037)和D组(χ2＝10.124，P＝0.001)；C组inv(Y)的发生率显著高于D组(χ2＝4.538，P＝0.033)。A组Yqh-的发生率显著高于B组(χ2＝6.756，P＝0.009)、C组(χ2＝12.414，P<0.01)和D组(χ2＝12.501，P<0.01)。inv(9)、Yqh-和inv(Y)在B、C和D组间发生率的差异无统计学意义(P>0.05)。
4组染色体多态性的发生率比较
4组染色体多态性的发生率比较
| 组别 | 例数 | 常染色体多态性例数(n)/构成比(%) | Y染色体多态性例数(n)/构成比(%) | 嵌合体例数(n)/构成比(%) | ||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 1qh+ | 9qh+ | inv(9) | 16qh+ | D/G | Yqh+ | inv(Y) | Yqh- | |||
| A组 | 552 | 2/0.4 | 2/0.4 | 31/5.6a | 2/0.4 | 4/0.7 | 19/3.4 | 10/1.8b | 18/3.3d | 1/0.2 |
| B组 | 511 | 0/0.0 | 5/1.0 | 12/2.3 | 3/0.6 | 5/1.0 | 13/2.5 | 2/0.4 | 5/1.0 | 2/0.4 |
| C组 | 595 | 1/0.2 | 2/0.3 | 10/1.7 | 0/0.0 | 8/1.3 | 10/1.7 | 3/0.5c | 3/0.5 | 1/0.2 |
| D组 | 671 | 1/0.1 | 3/0.4 | 13/1.9 | 2/0.3 | 3/0.4 | 27/4.0 | 0/0.0 | 4/0.6 | 3/0.4 |
| χ2 | 2.662 | 2.460 | 14.482 | 4.741 | 3.232 | 6.783 | 17.331 | 22.683 | 1.268 | |
| P | 0.447 | 0.483 | 0.002 | 0.192 | 0.357 | 0.079 | 0.001 | <0.01 | 0.737 | |
a与D组相比，χ2＝11.816，P＝0.001;与C组相比，χ2＝12.866，P<0.01；与B组相比，χ2＝7.299，P＝0.007；b:与D组相比，χ2＝10.124，P＝0.001；与C组相比，χ2＝4.368，P＝0.037；与B组相比，χ2＝4.795，P＝0.029；c：与D组相比，χ2＝4.538，P＝0.033；d：与D组相比，χ2＝12.501，P<0.01；与C组相比，χ2＝12.414，P<0.01；与B组相比，χ2＝6.756，P＝0.009
为进一步评估inv(9)、Yqh-和inv(Y)男性与正常核型男性的精子参数，将2329例中所有inv(9)、Yqh-和inv(Y)的男性(共111例)作为多态核型组，另从2099例正常核型男性中按年龄(±1岁)、身体质量指数(body mass index，BMI)(±0.5)、健康状况、职业性质、生活习惯和居住城市秩和相关1∶1配对，匹配111例男性作为正常核型组。配对秩和检验Willcoxon Rank Test显示，两组的精子浓度、前向活动率和活力差异有统计学意义(Z＝2.929，P＝0.003；Z＝2.580，P＝0.010；Z＝2.048，P＝0.041)；而两组的总精子数和形态差异无统计学意义(P>0.05)(表3)。此外，多态核型组健康生育73次，自然流产4次，流产率为5.48%(4/73)。正常核型组健康生育89次，自然流产5次，流产率为5.62% (5/89)。两组自然流产率差异无统计学意义(P>0.05)。
多态核型组和正常核型组精液参数比较(
±s)
多态核型组和正常核型组精液参数比较(±s)
| 组别 | 例数 | 精子浓度 | 总精子数 | 前向运动率 | 活力 | 正常形态率 |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 多态核型组 | 111 | 39.35±26.86 | 98.56±80.13 | 30.98±18.19 | 54.16±29.30 | 2.28±1.65 |
| 正常核型组 | 111 | 48.76±26.08 | 100.52±61.81 | 37.75±23.97 | 62.27±29.53 | 2.50±1.94 |
| Z值 | 2.929 | 0.836 | 2.580 | 2.048 | 1.100 | |
| P | 0.003 | 0.403 | 0.010 | 0.041 | 0.271 |
染色体异常是导致男性生育力下降的重要遗传学因素[2]，而染色体多态性与精液质量是否有关目前尚无定论。既往研究表明男性染色体多态性具有生殖异常的遗传效应[3,4]，并与男性不育相关[5]。但也有研究认为，染色体多态性对精子质量及临床体外受精-胚胎移植患者结局无明显影响[6,7]。本研究中我们回顾分析了2329例男性染色体核型和精液结果，旨在评估染色体多态性和精液质量及生殖结局的相关性。
本研究结果表明，inv(9)、Yqh-和inv(Y)在4组中的发生率显著高于其他多态类型，表明这三种多态性与精子浓度和活力存在一定的相关性。而且少精症伴活力异常的患者中3种多态性的发生率均显著高于单纯少精症、单纯活力异常及正常男性，而除inv(Y)在单纯活力异常男性中发生率有差异外，inv(9)和Yqh-在单纯少精症或单纯活力异常患者中的发生率并无差异。inv(9)、Yqh-和inv(Y)在少精伴活力异常男性中明显偏多的现象，提示inv(9)、Yqh-以及inv(Y)与少精症伴活力异常存在一定的关联，而且精子浓度和活力这两项指标同时异常时所产生的交互因素对这种相关性的贡献更为显著，而仅一项指标正常另一项异常时，这种相关性不显著。尽管有研究表明，高发于不良孕产史人群中的inv(9)与不良妊娠结局相关[8]，但并未发现男性的inv(9)与精液质量的相关性。还有研究[6]表明，Yqh-合并AZF缺失与少精相关，但并未发现其他多态类型对精子质量的影响。我们发现inv(9)也常见于少精症伴活力异常男性中，这提示inv(9)可能对精子浓度及活力有潜在的不良遗传效应。此外，精子浓度正常时，inv(Y)更显著发生于活力异常男性，提示inv(Y)可能与精子活力异常有一定的关联，对精子活力同样有遗传效应。另外，本研究用配对秩和检验证实了inv(9)、Yqh-和inv(Y)对精子浓度及活力的遗传效应。因此，inv (9)，inv (Y)和Yqh-这三种多态性变异可能对精子的生成和发育过程有不利的遗传效应。
人类6%～8%的异染色质均分布于9号染色体上，这就决定了9号染色体自身结构的高度多态性[9]，有研究表明inv(9)能抑制减数分裂转录因子和RNA聚合酶Ⅲ的功能[10]。因此，inv(9)的发生可导致相应区域的重排，产生的位置效应影响相关基因的表达调控，很可能对精原细胞减数分裂生成精子的过程产生不利的影响，因此应重视inv(9)对精子质量的潜在遗传效应。Y染色体长臂存在与精子发生密切相关的AZF区域[11]，而Y次缢痕区域异染色质与AZF的交叉重叠必然引起该区域多态性变异产生的结构重排，对精子生成和发育产生不可预估的遗传效应。
综上所述，男性inv(9)、Yqh-和inv(Y)与精子浓度和活力有潜在相关性，但对生殖结局无明显影响，应客观评估inv(9)、Yqh-和inv(Y)对精子浓度和活力的遗传效应。本研究的结果对于男性不育的染色体核型分析以及遗传咨询有一定的指导价值。
所有作者均声明不存在利益冲突
