Y染色体微缺失

2024-07-08

Y染色体微缺失(共3篇)

Y染色体微缺失 篇1

Klinefelter综合征(klinefelter syndrome,KS),又称克兰恩费尔特综合征、先天性睾丸发育不良、XXY综合征、原发性小睾丸综合征等。KS是一种常见的因为性染色体数目异而引起多种表型异常的综合征,发病率在男性中约为0.1%。多数患者染色体核型为47,XXY,以男性第二性征及睾丸发育不良、严重少精或无精子症、不育为主要特征,约占男性不育的3.1%,是男性不育症最常见的遗传学病因之一。本研究主要通过检测KS患者Y染色体AZF微缺失情况来探讨KS患者关于精子发生方面的机理。

1 资料与方法

1.1 研究对象及时间

2004~2008年在门诊以生殖器发育不良或不育来就诊的患者中,由专门男科医师进行体检,并经血性激素和染色体检查确定为KS的患者,共48例。年龄24~39岁,平均(31.3±5.6)岁。对照组为已婚且至少生育过1个子女的成年健康男性47名,年龄25~36岁,平均(32.5±4.4)岁。

1.2 生殖器体检

由专门男科医师进行体检,主要检查生殖器、睾丸、第二性征发育情况,测量阴茎长度和睾丸容积。在阴茎自然下垂状态下,用量尺测量耻骨联合到尿道外口的距离。采用Prader标准模型比拟法测量左、右睾丸容积,并取其均值代表睾丸容积(m L)。以上测量均由同一专科医生进行。

1.3 精液常规检测

受检者禁欲2~7 d,以手淫的方法取精进行计算机辅助精子质量分析检测(按WHO《人类精液及精子-宫颈黏液相互作用实验室检验手册(第4版)》标准[1]),如发现无精子则要重复3次,并进行精液离心后镜检加以确定。

1.4 血性激素测定

采用放射免疫方法测定血清卵泡刺激素(FSH)、黄体生成激素(LH)和睾酮浓度。

1.5 染色体检查

按常规细胞培养方法,制备外周血淋巴细胞染色体标本,G、R显带处理,记数30个分裂相,分析5个核型。

1.6 AZF区域缺失的检测

1.6.1 基因组DNA提取

抽取研究对象外周血2.0m L,EDTA抗凝,按常规(酚~氯仿法)提取DNA。溶解后的DNA用紫外分光光度计测260 nm吸光度并计算DNA浓度。

1.6.2 PCR扩增

确定Y染色体上6个缺失位点s Y84、s Y86 s Y127、s Y134、s Y254和s Y255为目的基因,设计特异性引物序列,由上海透景生命科技有限公司合成引物序列。选择位于Y染色体短臂(Yp)上的睾丸决定因子(SRY)基因和锌指蛋白基因(ZFX/ZFY)为内对照。所有的DNA样品均经过2次多重PCR完成,每次反应均设阴、阳性及空白对照。PCR反应的参数为:95℃预变性3 min,95℃反应30 s,48~58℃30 s,72℃30 s,共30个循环后,72℃延伸5 min,反应产物置于4℃冰箱中保存。凡初筛发现有微缺失均进行再次扩增以确认。

1.6.3 琼脂糖凝胶电泳的检测

取PCR产物10μL,置于1.5%琼脂糖凝胶上电泳,电泳电压100 V,约45 min完成,再于紫外线透射仪下检查。

1.7 统计学方法

计量资料采用均数±标准差(x±s)来表示,应用SPSS13.0统计软件进行t检验,检验水准α=0.05。

2 结果

2.1 KS组和对照组体检和性激素结果

注:各项指标KS组和对照组比较均P<0.05

48例KS患者体检均发现第二性征发育不良,阴茎长度、睾丸容积明显小于正常成年人(均P<0.05)KS患者FSH和LH浓度高于对照组(均P<0.05),KS患者睾酮浓度低于对照组(均P<0.05)。

2.2 精液检测

48例KS患者全部为无精子,对照组平均精子密度为(68.6±10.5)×106/m L。

2.3 染色体检查

48例KS患者中47例染色体核型为47XXY,1例为48XXXY;而47例对照组男性染色体核型均为46XY。

2.4 AZF区域缺失的检测

48例KS患者及47例正常成年男性均未发现Y染色体微缺失。

3 讨论

随着细胞遗传学和分子生物学等领域的深入研究,对男性不育的研究已经深入到分子水平,逐步认识到引起无精子症的基因位于Y染色体长臂远端Yq11,这一区域微缺失和大多数原发性无精子症密切相关。1976年TIEPOLO等[2]在对男性不育患者的染色体核型研究中发现,6例原发性无精子症患者的Y染色体长臂远端Yq11在显微镜下可见染色体断裂缺失现象。因此,提出Y染色体长臂上存在着与精子发生相关的基因并将其命名为无精子因子。1992年Y染色体微缺失图发表,将Y染色体分为7个区(interval),43个亚区。AZF定位于Y染色体长臂远端第五,六区(interval5、6),并将其划分为AZ-Fa、AZFb和AZFc 3个区域。近年来研究[3,4]发现AZF缺失可以导致生精障碍,在严重的少精或无精子症中发生率约为1.5%~22.7%,且AZF缺失有遗传给男性后代的可能。

KS是一种最为常见的性染色体畸变疾患,临床上KS患者多数无精子,是引起不育症最常见的遗传性病因之一[5]。1942年由KLINEFELTER首先报道有一类患者睾丸很小,内含硬化的曲细精管,仅有极少数的支持细胞,并伴有精子发生障碍。1959年JACOB等发现该综合征患者比正常男性多一条X染色体,从而证实此种综合征为性染色体畸变疾患,以后又陆续报告了嵌合体及其他类型核型。克氏综合征的核型变化颇为复杂,除最常见的47XXY(约占本征的80%)及嵌合体46XY/47XXY外,其他核型可为48 XXXY、49 XXXXY、46 XX/47 XXY和47 XXY/48 XXXY等。KS患者染色体异常对精子发生产生作用机制尚未阐明,对KS患者与AZF方面的研究不多,TATENO等[6]在21例非嵌合型中均未检测出AZF缺失,其中20例为无精子,1例有精子。LEE等[7]对9例特发性无精子症患者和6例非嵌合型染色体的KS患者进行检测AZF的60个序列标签位点,结果发现9例特发性无精子症患者有1例AZF缺失,而KS患者未检测出AZF缺失。MITRO等[8]对14例伴有无精子症的KS患者进行AZF检测,结果有4例缺失,3例染色体为47,XXY/46,XY,1例染色体为46,XY/47,XXY/48,XXXY/48,XXYY。CHOE等[9]对95例AZF进行5个序列标签位点检测,其中91例为47,XXY染色体核型,4例为47,XXY/46,XY嵌合型,结果发现95例KS患者均未检测到AZF缺失。另一项研究[10]对斯洛文尼亚低生育的226名成年男性进行AZF检测,发现有5名是KS部分嵌合型患者,只有其中1名有AZF缺失。本研究检测了48例非嵌合型患者AZF的6个序列标签位点,均未发现AZF缺失。与TATENO和CHOE等结果相同,但Mitra等对14例KS患者进行检测,结果有4例AZF缺失,这4例AZF缺失患者中有3例染色体核型为嵌合型,相比较AZF缺失阳性率高的原因可能是其中嵌合型患者占比例高,或者嵌合型的患者更容易发生AZF缺失。笔者认为AZF对特发性无精子症起重要作用,但在KS患者中Y染色体AZF对精子生成方面的作用机制可能不是起主导角色,过多的X染色体是影响精子发生的原因,但具体机制还有待阐明。

近年来陆续有经睾丸活检、睾丸抽吸取出的精子、新鲜射出的精子或用冷冻的精子进行ICSI后成功妊娠分娩健康子代的报道,BERG魬RE等[11]研究发现进入减数分裂前生殖细胞的性染色体主要为XXY,而进入减数分裂的粗线期的初级精母细胞均为XY,表明XXY的生殖细胞不能进行减数分裂,只有染色体正常的生殖细胞可进行减数分裂。但也有学者认为KS患者进行ICSI治疗,其子代患染色体病的风险增高。STAESSEN等[12]将113例经ICSI治疗获得的胚胎与对照组(578例性连锁遗传病患者)胚胎进行比较,KS患者的正常胚胎率明显低于对照组。性染色体和常染色体异常风险显著增加,常染色体中主要是第18号和21号染色体的异常。因此,必须强调进行遗传学追踪监测的重要性,需要对患者精子进行染色体检测,以确定其遗传风险,有条件也可考虑AZF检测,尽可能避免将遗传缺陷传给子代。

参考文献

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Y染色体微缺失 篇2

1 资料与方法

1.1 一般资料

选2006年11月~2009年12月在我院泌尿外科门诊就诊的35例男性不育患者, 其中特发性少精症18例, 特发性严重少精症12例, 特发性无精症5例。年龄23~40岁, 平均28岁, 婚后不育年限1.5~5年, 平均3.5年。所有患者性功能正常, 生殖系统无器质性病变, 排除精道阻塞。检测前抽静脉血检查染色体核型 ( G 显带技术) 、抗精子抗体 (ELISA) , 异常者不列入研究对象。10例正常对照男性来自尸体的睾丸, 且为正常生育者。

精子浓度判断标准:根据1992年WHO标准制定, 采用北京伟力经贸公司WLKY29000伟力彩色精子质量检测系统进行检测。研究对象禁性生活3d后, 取精液检查, 连续2次异常予以确诊。无精症: 精液中未见精子;严重少精症:精子密度小于5×106/ml;少精症:精子密度5×106~20×106/ml。正常精子数:≥20×106/ml 。精液检查包括:精子的活力、形态、记数、pH值和存活率。

1.2 方法

标本为对照男性和患者的睾丸组织与精液, 选取其Y染色体最常见的微缺失位点AZFc区的DAZ (SY254) , DAZ-1, DAZ-2与AZFb区的热休克转录因子 (HSFY) 进行PCR 扩增检测, 同时选取男性性别决定基因 (SRY ) 作为内对照。如果测试样品未见特异的SRY基因条带, 说明基因组DNA 扩增或实验条件失败;如果测试样品不能扩增出Y染色体上的特异基因位点, 则意味着测试样品的Y染色体有该位点微缺失。初筛异常的标本均经3次PCR重复检测证实。

1) 合成SRY、SY254、DAZ-1、DAZ-2、HSFY (heat shock transcription factor) 引物由上海生工生物工程技术服务有限公司合成, 寡核苷酸引物片段序列及扩增产物片段长度, 见表1。

2) 精液、睾丸基因组DNA提取。采取北京博大泰克生产的动物基因组DNA小量快速提取试剂盒提取DNA。

3) 精液、睾丸基因组DNA PCR扩增。引物稀释分装, 反应总体积为25.0μl (双蒸水18.7μl 、模板DNA2μl 、10×PCR反应缓冲液2.5μl 、MgCl2 1.5μl (加入HSFY引物扩增体系中) 、4×NTP 混合液0.5μl 、各管中上、下游引物各1μl 、Taq DNA 聚合酶0.2μl 、石蜡油封盖) 。将反应管放入PE480 型PCR 扩增仪, 94℃预变性反应3min 后, 开始循环反应: 94℃变性反应1min , 52℃退火反应45s , 72℃延伸反应1min , 循环反应35次, 72℃延伸反应10min , PCR产物置4℃冰箱中贮存。

4) PCR 扩增产物琼脂糖电泳观测结果。PCR产物在1.5%琼脂糖凝胶上电泳, 将PCR扩增样本内加入3μl上样缓冲液混合, 取7μl加入加样孔内, 8V/cm电泳45min左右, 温度为室温, 待指示剂溴酚蓝至2/3电泳槽长时停止电泳。在紫外光线下观察扩增产物有无特异性扩增, 并取10例正常生育的尸体睾丸组织基因组作为阴性对照。

2 结果

实验组35例标本及对照组10例睾丸组织标本中均能扩增出性别决定基因 (SY14) , 说明提取的基因组DNA模板符合实验的要求。SY14基因扩增的片段长度为472bp, 将SY14基因做为阳性对照。

10例对照组的睾丸组织中均能扩增出SY14 (SRY) 、AZFb/HSFY、 AZFc/SY254、AZFc/DAZ-1、AZFc/DAZ-2扩增条带, 说明无基因的微缺失。不育组中35例患者中。有5例 (无精子症3例;严重少精子症2例) 可见SY14 (SRY) 扩增带, 但未见AZFc/SY254 (DAZ) , DAZ-1, DAZ-2 扩增带, 表明有AZFc/ SY254 (DAZ) 微缺失, 其中2例同时未见AZFb/ HSFY 扩增带, 表明同时有AZFb/ HSFY微缺失; 1例仅有AZFb/HSFY微缺失。为排除假阳性反应, 对这5例标本进行3次PCR重复检测, 上述缺失仍无扩增信号, 而SY14 ( SRY) 均能正常扩增, 则证实AZFb/ HSFY 和AZFc/ SY254 (DAZ) 微缺失的存在。两组PCR 检测AZF比较, 其AZF微缺失率, 见表2 。

注:与对照组缺失率比较P<0.05。

3 讨论

Y染色体长臂 ( Yq) 无精子因子 (AZF) 区域的微缺失是影响精子发生的主要遗传学原因之一[1,2]。AZFc区域大约长1.5 Mb, 占据Y染色体P1、P2和P3区域, 包含3个复杂的回文结构。AZFc区的微缺失为一部分基因及其转录产物, 包括睾丸特异性基因和全身广泛表达的基因。最近的研究报道表明[2], AZFb区内HSFY的界限从近端的回文结构1到远端的回文结构5并有在AZFc区长约1.5kb的重复序列。HSFY的功能区位于AZFb区内的第四个回文结构内, 其内存在两个全长的基因家族, 包括HSFY及TTTY9. TTTY9通过剪切方式转录并没有阅读开放框架, 因此, HSFY被认为是在AZFb区最重要的基因之一。Krausz 等[3]通过 Northern blot 分析证实HSFY特异性在人类睾丸组织中表达, AZFb区完全缺失将引起无精子症。HSFY基因属于热休克因子家族, 在人类和动物中转录出不同的热休克蛋白, 在精子的发生中具有重要的意义。

Vogt等[4]报道AZF区基因的缺失与精子的发生的关系, AZF区基因位点在精子发生不同阶段的缺失将会引起特定精子发生障碍。从睾丸组织学的角度来看, AZFa区缺失表现为无精子症以及输精管内的唯支持细胞, 临床表现为唯支持细胞综合症;AZFb区缺失表现为精细胞分化停止在细胞粗线期, 导致减数分裂发生障碍;AZFc/ DAZ微缺失时, 睾丸病理表现多种多样, 主要表现为生精细胞数量减少。我们的检测发现在5例AZF区基因缺失的患者中, 2例未见AZFc/ SY254 (DAZ) , DAZ-1, DAZ-2扩增带的睾丸组织学表现为中、重度生精障碍;2例同时未见AZFb/HSFY 扩增带的睾丸组织学表现也为中、重度生精障碍到混合损害型;仅有AZFb/ HSFY缺失的睾丸组织学表现为生精中度障碍。目前由于缺少统一的睾丸活检方案及组织病理学分类标准, 且组织学类型有可能随病理损害时间而有所改变, 因此, 严格的基因型和表型的关系还需进一步的研究。

目前, 国内外对不育症患者Y染色体微缺失的检测绝大多数是取患者外周血作为样本, 亦有研究者取精液或单个精子, 极少研究者同时取精液和睾丸组织检测。一般认为外周血淋巴细胞基因组DNA与胚细胞如精子基因组DNA相同[5,6]。但外周血毕竟来源于中胚层, 而非胚细胞系, 研究结果并不能直接地显示胚细胞的Y染色体微缺失情况。二者的基因组DNA表达是否一致, 是否有嵌合体的形式, 这方面研究报道甚少。我们设想, 如果外周血基因组DNA与胚细胞表达一致, 即说明外周血的检测可以代替胚细胞如精子的检测, 同时也可以推测:如果患者外周血检测到Y染色体微缺失, 该患者又给予了胞浆内单精子注射 (ICSI) 治疗, 则其男性后代有可能被遗传Y染色体微缺失, 成为又一不育患者;反之, 如果患者外周血基因组DNA 与胚细胞DNA 表达不一致, 那就说明单纯检测外周血是不可信的, 所以二者的基因组DNA表达是否一致还有待于我们进一步研究。但对进行ICSI 治疗的患者进行胚细胞DNA的Y染色体微缺失检测, 以明确其是否携带有Y染色体微缺失, 帮助其决定是否进行 (ICSI) 治疗或确定是否影响下一代生育仍有重要的指导意义。

参考文献

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Y染色体微缺失 篇3

1 资料与方法

1.1 一般资料

选择2009年10月‐2014年10月,在本院就诊的150例男性不育患者。经过一系列临床检查发现所有患者中无精子症55例,严重少弱精子症(判定标准为精子密度<5×106/ml)68例,少精子症(判定标准为精子密度<20×106/ml)27例。收集并存储所有患者的血液样本2 ml,利用乙二胺四乙酸盐进行抗凝,置于-20℃条件下存储。

1.2 方法

(1)外周血DNA的提取,提取过程中采用盐析法试剂盒,其具体的使用操作步骤严格按照其说明书进行,同时进行DNA浓度以及纯度的检测。(2)染色体的检查,利用检验科遗传室外周血染色体常规检测方式,每例患者在镜下取30个分裂相,分析5个G染色体显带核型。(3)患者Y染色体AZF微缺失基因的检测,采用Y染色体微缺失基因检测试剂盒进行检测,选用多重聚合酶链反应(polymerase chain reaction,PCR)方法对患者DNA进行基因缺失检测。主要的检测位点分为AZF a区、AZF b区、AZF c区以及AZF d区共15个位点进行扩增,且每个PCR反应体系中均有Y染色体性别决定基因作为内控,设置常规的对照组。扩增产物采用琼脂糖凝胶电泳的成像分析仪进行观察记录。

1.3 统计学方法

应用SPSS 18.0统计软件分析数据,计量资料比较采用t检验,计数资料之间的相互比较则采用X2检验,P<0.05为差异有统计学意义。

2 结果

Y染色体AZF基因微缺失及外周血染色体检测结果:150例男性不育症患者中,总共检测出14例AZF基因微缺失患者,其总缺失率为9.33%,其中,无精子症组中患者的缺失率为10.91%,严重少弱精子症组中患者缺失率为10.29%,少精子症组中患者的缺失率为3.70%。3组相比前两组患者的AZF基因微缺失率均明显高于少精子症组,差异具有统计学意义(P<0.05),见表1。

3 讨论

相关研究显示,在所有的染色体中最为特殊的就是Y染色体,它不仅能够决定人的性别,而且随着临床医疗水平的不断发展最终发现它对于男性的生精功能有着重要的作用[3]。近些年,由于男性不育症患者的数量逐年增加,严重影响到患者家庭和睦及社会安定,所以针对Y染色体微缺失的研究逐渐引起人们的高度关注,并展开了大量的研究。在研究工作刚刚展开的时期,研究工作者主要利用染色体核型分析和Southern印迹等方法对人体的染色体进行相关分析。然而随着技术的不断发展以及上述方法具有操作繁琐和成本高的缺点,其逐渐被新技术所取代[4]。

随着广大研究工作者的辛勤工作与努力研究,对人类DNA等生物技术有了深刻的研究,其中,男性Y染色体DNA文库已经逐渐建立起来,而且形成了与之对应的DNA序列标签位点物理图谱,为人类生物科学技术的进步作出了巨大的贡献。目前,临床上对关于Y染色体缺失的研究几乎全部利用所形成的DNA序列及谱图作为标准进而对不育患者外周血DNA进行检测与分析[5]。相关研究显示[6],在对大量男性不育症患者染色体进行分析时总结出生精障碍的患者其外周血检测DNA序列中AZF c区基因缺失率最高,说明AZF c区的缺失对于不育男性具有重要影响,所以在对无精子症和严重少精子症患者进行病情分析时,可将DNA序列中AZF c区基因缺失作为可以参考的病因之一[7]。

目前的研究表明与男性遗传性不育相关的候选基因存在于Yq11的多个位点,其中包括:AZF a区的USP9Y,DBY,TB4Y和UTY;AZF b区的RBMY,CDY,XKRY,SMY和eif-1;AZF c区的DAZ,PRY,BPY2和TTY2等。这些基因分别影响患者的各种生殖功能,其会导致患者睾丸体积缩小,阻碍RNA的主要代谢功能,进而会使患者出现生精功能障碍,与出现无精子症和少精子症的不同临床表现有关。目前对于男性不育的主要发病机制研究仍然存在许多的盲区,在遗传学上将还有可能与患者的遗传性因素相关,所以对于该病的研究还应该得到人们足够的重视[8]。

本次研究发现,150例男性不育症患者中有14例检测出Y染色体AZF基因微缺失,其中,无精子症组患者中有10.91%的缺失率,严重少弱精子症组患者中10.29%的缺失率,可见精子的产生与AZF基因有着一定的相关性。因为该基因缺失会导致患者睾丸组织学多样化表现,不仅有唯支持细胞综合征的表型,而且有精原细胞减数分裂阻滞等,其具体表现就为无精子症或是重度少精子症。

综上所述,男性Y染色体微缺失与其不育症有着紧密的联系,可见对男性不育症患者进行染色体微缺失检测对于临床治疗工作有着重要的指导意义,能够有效确立Y染色体微缺失基因的类型及对应的主要临床表现,极大方便了临床上治疗方式的选择,提高了治疗效率。

参考文献

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