一氧化氮(NO)具有自由基化學(xué)性質(zhì)和多種生物功能。NOS(nitric oxide synthase)廣泛存在于人類生殖系統(tǒng)各組織,參與男性生殖系統(tǒng)功能的調(diào)節(jié),如精子的發(fā)生、成熟及精原細(xì)胞凋亡等。NO通過(guò)調(diào)節(jié)睪丸血供及激素分泌、影響精液質(zhì)量,降低精子細(xì)胞的運(yùn)動(dòng)能力,影響生殖功能。 關(guān)于
男性不育患者NO含量與生精細(xì)胞凋亡的關(guān)系目前報(bào)道極少,我們檢測(cè)80例男性不育患者精漿NO的含量,觀察NO的含量與生精細(xì)胞凋亡的關(guān)系,旨在進(jìn)一步探討男性不育發(fā)生的機(jī)制。
目的:探討在男性不育中精漿NO含量對(duì)生精細(xì)胞凋亡的影響。
方法:應(yīng)用硝酸還原酶法測(cè)定80例男性不育患者和62例正常有生育能力的健康男性(正常對(duì)照)精漿NO的含量;應(yīng)用TdT介導(dǎo)的原位末端標(biāo)記法檢測(cè)15例男性不育患者、12例精漿NO的含量超過(guò)135 μmol/L的不育患者和15例正常健康男性的生精細(xì)胞凋亡情況;電鏡觀察不育患者生精細(xì)胞凋亡的超微結(jié)構(gòu)變化。
結(jié)果:不育組與正常對(duì)照組精漿 NO含量分別為(107.8±25.9)和(76.5±16.4) μmol/L,差異極顯著(t=8.34,P<0.01);15例正常生育組精漿NO含量為(76.7±10.4) μmol/L,生精細(xì)胞凋亡率為(3.8±1.3)%;15例不育組NO含量為(112.7±14.3) μmol/L,生精細(xì)胞凋亡率為 (4.7±1.9)%;12例不育組精漿NO含量高(>135 μmol/L)者的生精細(xì)胞凋亡率為(16.3±4.0)%. 不育組精漿NO含量和生精細(xì)胞的凋亡率均高于正常對(duì)照組(P<0.05). 不育組精漿NO含量超過(guò)135 μmol/L者的生精細(xì)胞凋亡率與正常對(duì)照組比較兩者差異極顯著(P<0.01)。 電鏡觀察發(fā)現(xiàn),不育患者生精細(xì)胞出現(xiàn)核染色質(zhì)濃縮、電子密度升高、核膜折疊、核裂解、形成凋亡小體等一系列變化。
結(jié)論:NO含量異常升高使生精細(xì)胞凋亡增加而降低生育能力。
1材料和方法
1.1材料
199805/200303泰安市各醫(yī)院及章丘市人民醫(yī)院收治的男性不育患者80例,年齡24~41(平均29.3±3.1)歲,婚齡2~12(平均5)a. 育齡夫婦結(jié)婚2 a以上,性生活正常,雙方均未采取任何
避孕措施,無(wú)嚴(yán)重軀體性疾病;排除隱睪癥、腮腺炎、內(nèi)分泌系統(tǒng)疾病,無(wú)接觸放射線等因素所致的不育;女方無(wú)明顯不育因素。正常男性生育組62例,身體健康,有正常生育史,無(wú)生殖道疾病,精液常規(guī)正常,年齡23~39(平均28.3±3.0)歲。檢測(cè)病例禁欲3~5 d,手淫法取精液于潔凈容器中,置37℃恒溫箱中待液化后進(jìn)行檢測(cè)。
1.2方法
1.2.1NO含量檢測(cè)用硝酸還原酶特異性將NO3還原為NO2,通過(guò)顯色深淺測(cè)其NO2濃度的高低,間接反映NO的水平. 操作過(guò)程:取待檢精液0.1 mL,然后嚴(yán)格按照試劑盒說(shuō)明書專人操作。用分光光度計(jì)(上海第三分析儀器廠生產(chǎn))于550 nm,0.5 cm光處,測(cè)定樣品的吸光度A值,根據(jù)下列公式計(jì)算NO含量。 NO(μmol/L)=(測(cè)定管的A值-空白管的A值)/(標(biāo)準(zhǔn)管的A值-空白管的A值)×100 μmol/L×樣品的稀釋倍數(shù). NO測(cè)定試劑盒購(gòu)自南京建成生物工程研究所。
1.2.2生精細(xì)胞凋亡檢測(cè)取液化的精液2 mL緩慢加入到底部已有2 mL 450 mL/L percoll液的試管中,2000 r/min,離心20 min,取精液與450 mL/L percoll分離液交界處的細(xì)胞層,加入等量的生理鹽水混均,1500 r/min,離心10 min,棄上清,沉淀用生理鹽水配成1∶5濃度的細(xì)胞懸液。取細(xì)胞懸液一式兩份各10 μL,一份涂在干凈的玻片上(細(xì)胞形態(tài)觀察用),另一份涂在有多聚賴氨酸的玻片上(TUNEL檢測(cè)用),剩余細(xì)胞懸液放入戊二醛固定液中,用于電鏡觀察。另取一張已制備好的細(xì)胞涂片進(jìn)行HE染色,鏡檢。TdT介導(dǎo)的原位末端標(biāo)記法檢測(cè)凋亡細(xì)胞:按照試劑盒說(shuō)明書專人操作。細(xì)胞凋亡試劑盒購(gòu)自南京建成生物工程研究所; 鏡下凋亡細(xì)胞的核中有棕褐色顆粒,非凋亡細(xì)胞用蘇木素染為藍(lán)色。細(xì)胞體積縮小,致密染色質(zhì)聚集,斷裂成核碎片,形成膜包裹性的凋亡小體。取戊二醛固定的細(xì)胞,經(jīng)磷酸緩沖液沖洗,餓酸固定,乙醇梯度脫水,用Epon812樹(shù)脂浸透包埋,LKB型超薄切片機(jī)切片,醋酸鈾和檸檬酸鉛雙重染色,在透射電鏡(JEM1200,日本)下觀察。
統(tǒng)計(jì)學(xué)處理: 應(yīng)用SPSS 10.0統(tǒng)計(jì)分析軟件,進(jìn)行方差分析和t檢驗(yàn)。
2結(jié)果
不育組與正常對(duì)照組精漿 NO含量分別為(107.8±25.9)和(76.5±16.4) μmol/L,差異極顯著(t=8.34, P<0.01)。 分離的生精細(xì)胞出現(xiàn)細(xì)胞核固縮,在核周聚集,出現(xiàn)境界分明的新月形或塊狀小體。凋亡的生精細(xì)胞在凋亡的初始階段出現(xiàn)核膜間隙增寬,核電子密度增高,核膜與胞膜分離(Fig 1A);核膜折疊,互相融合(Fig 1B);胞膜與核膜裂解,核移外吐(Fig 1C)。
不育伴NO含量升高(>135 μmol/L)患者12例(C組)生精細(xì)胞的凋亡率明顯高于A組(15例正常有生育能力的健康男性)和B組(15例不育患者)(P<0.01);B組與A組間有顯著性差異(P<0.05, Tab 1)。不育患者精漿中NO的含量與生精細(xì)胞的凋亡率呈正相關(guān)(r=0.85, P=0.001)。提示NO的濃度對(duì)精子的形成有一定影響。表1NO含量與生精細(xì)胞凋亡率(略)
3討論
eNOS位于所有生精階段的間質(zhì)細(xì)胞和支持細(xì)胞胞質(zhì)。而在附睪和輸精管上皮細(xì)胞中也發(fā)現(xiàn)有eNOS分布。 正常生精細(xì)胞中未發(fā)現(xiàn)有eNOS的分布,但在凋亡的精母細(xì)胞中有高濃度的eNOS表達(dá)。本結(jié)果表明,男性不育組精漿NO含量明顯升高者生精細(xì)胞凋亡率與正常對(duì)照組比較差異極顯著(P<0.01)。相關(guān)分析發(fā)現(xiàn)不育組精漿NO含量與生精細(xì)胞凋亡率呈正相關(guān)(r=0.85, P=0.001)。提示NO含量異常升高使生精細(xì)胞凋亡增加從而降低生育能力。NO通過(guò)脂質(zhì)過(guò)氧化作用誘導(dǎo)生精細(xì)胞凋亡;NO能與睪丸生精細(xì)胞中的含鐵酶相互作用,抑制生精細(xì)胞線粒體呼吸和能量產(chǎn)生;抑制與DNA合成有關(guān)的酶,使DNA合成減少;直接啟動(dòng)p53的表達(dá)。
電鏡觀察發(fā)現(xiàn),男性不育患者生精細(xì)胞出現(xiàn)核染色質(zhì)濃縮、電子密度升高、核膜折疊、 融合或裂解等一系列變化。對(duì)男性不育患者生精細(xì)胞的超微結(jié)構(gòu)的觀察,可進(jìn)一步了解其不育的發(fā)生機(jī)制,對(duì)臨床診斷和治療提供病理形態(tài)依據(jù)具有重要的意義。
參考來(lái)源:《第四軍醫(yī)大學(xué)學(xué)報(bào)》2004年10月25卷19期;《男性不育患者精漿NO的含量對(duì)生精細(xì)胞凋亡的影響》;于愛(ài)蓮,柳雅玲,張風(fēng)雪,李亞魯,趙英會(huì)