精子形态对体外受精结局的影响

廖宏庆 聂玉林* 赵 魁 李 锐1.南华大学附属第二医院（湖南衡阳 41001）； .南华星辉生殖健康专科医院； . 娄底市中心医院

精子形态对体外受精结局的影响

廖宏庆1，2聂玉林2*赵 魁3李 锐2
1.南华大学附属第二医院（湖南衡阳 421001）； 2.南华星辉生殖健康专科医院； 3. 娄底市中心医院

目的 探讨精子形态对常规体外受精（IVF）及单精子卵胞浆内注射（ICSI）周期的受精率、卵裂率、优胚率及妊娠率的影响。方法 将2011年6月至2014年6月在我院行IVF/ICSI治疗的周期根据精子形态进行分组：IVF周期分为A组（正常精子形态＜2%），B组（2%≤正常精子形态＜4%），C组（正常精子形态≥4%）；ICSI周期分为D组（正常精子形态＜2%），E组（2%≤正常精子形态＜4%），F组（正常精子形态≥4%），分别比较各组间受精率、卵裂率、优胚率及妊娠率的差异。 结果 IVF周期中C组受精率显著高于B组和A组，差异具统计学意义（P＜0.05），卵裂率、优胚率及妊娠率在A、B、C组之间则无显著性差异（P＞0.05）；ICSI周期中D组、E组、F组受精率、卵裂率、优胚率及妊娠率无显著性差异（P＞0.05）。 结论 畸形精子症会影响IVF周期的受精率，对ICSI周期的受精率无显著性影响。

精子/畸形； 精子注射， 细胞质内； 治疗结果

2010年《WHO人类精液检查与处理实验室手册》第五版［1］对精子形态作了详细的判断标准，同时根据近12个月让女性自然受孕的男性受试者的精液样本，以95%的可信区间定义了精子形态学参考值。精子正常形态百分率低反映了精子生成或成熟过程存在某些异常，然而当精子浓度较高时，正常形态精子总数也能达到较高水平，同时形态正常的精子并不一定具有正常的精子功能，因此一直以来使用精子形态来预测精子功能存在争议［2-4］。

近年体外受精技术得到迅速的发展，已成为治疗不孕不育的常用手段，而体外受精对男性精液的要求与自然受精具有一定的差别，尤其是单精子卵胞浆内注射，对精子的要求更低，但是研究发现某些特殊类型的精子，仍可导致全部卵子受精失败、全部卵子异常受精或者胚胎发育异常［5］。本研究回顾性的分析了精子形态对IVF/ICSI结局的影响，从而为男性不育治疗提供参考。

对象与方法

一、研究对象

收集南华星辉生殖健康专科医院2011年6至2014 年6月行常规体外受精及单精子卵胞浆内注射（IVF/ ICSI）助孕的684个周期，所有周期均为采用长方案和超长方案进行促排卵，男方禁欲2～7d取精。

二、分组

将IVF周期根据精子形态分为A组（正常精子形态＜2%）、B组（2%≤正常精子形态＜4%）和C组（正常精子形态≥4%） 3组；将ICSI周期根据精子形态分为D组（正常精子形态＜2%）、E组（2%≤正常精子形态＜4%）和F组（正常精子形态≥4%）。

三、精子形态学分析

精液液化后进行精子计数，根据精子浓度取0.1～0.5mL精液置于1.5mL EP管中，用生理盐水清洗、离心两遍，弃上清，留取0.5mL底层混匀，制片，根据严格的精子形态学标准进行评估，每份精液样本制片两张，经过两位熟练的阅片者审阅，每次计数200个以上精子（极度少精子症者除外），计算出正常形态精子比例。

四、受精及胚胎培养

女方注射绒毛膜促性腺激素（HCG）后（35±1）h，在B超下经阴道介导取卵，在体视显微镜下找到的卵丘-卵母细胞复合体（OCCC）装于2003管中，3～5个卵子/管，管中为1mL 90%的处理液G-IVF。拧松管盖置于浓度为6%的CO2、温度为37.0℃的培养箱中平衡。

IVF受精及培养：注射HCG后（39.5±0.5）h 授精，先将1.0×105个精子加入装有1mL 90%GIVF的2003管中，将卵子转移至已加入精子的2003管中。精卵混合培养（17±0.5）h 观察原核形成情况，然后在已经过CO2浓度为6%、温度为37.0℃培养箱中平衡过的95%的G1（为卵裂期胚胎培养基）中培养，（65±1）h 观察胚胎情况。

ICSI受精及培养：注射HCG后（40±0.5）h 用透明质酸酶将卵子颗粒细胞去掉，经95%G-MPOS洗涤后置于1006皿的95%G-MPOS小滴中，注射HCG后（41.5±0.5）h 将精子在PVP中制动，在95% G-MPOS小滴中对MⅡ卵子行ICSI。授精后（16±0.5）h 观察原核形成情况，然后在已经过CO2浓度为6%、温度为37.0℃培养箱中平衡过的95%的G1中培养，（65±1）h观察胚胎情况。

五、统计学分析

结 果

一、各组的基本情况对比

A组、B组、C组之间的女方年龄、男方年龄、女方体质量指数（BMI）、女方不孕年限、原发不孕比例、内膜厚度及回收卵数均无明显差异；D组、E组、F组之间的女方年龄、男方年龄、女方BMI指数、女方不孕年限、内膜厚度及回收卵数也无明显差异。D组较E组和F组的女方原发不孕比例稍高一点，这主要受男方因素影响，见表1。

表1 6组的基本情况表

二、各组之间体外受精结局的比较

1. A、B、C三组之间受精率具有显著性差异（P＜0.05），而其他指标无显著性差异（P＞ 0.05），见表2。

2. D组、E组、F组ICSI受精率、卵裂率、优胚率、妊娠率无显著性差异（P＞0.05），见表3。

表2 A、B、C 3组各项IVF数据结果

表3 D、E、F 3组的各项ICSI数据结果

讨 论

精子形态学评估已经成为男性不育检查的常规项目之一，在WHO第五版《人类精液检查与处理实验室手册》推出以来，这种标准的精子形态检查程序和严格的精子形态学评估方法已经被各个男科实验室所采纳，同时男科学实验室质量控制和室间质评也大大的提高了精子形态学评估的精确性和准确性，然而精子形态只能在一定程度上反映精子的质量，并不能准确地预估精子功能，因此，值得我们探讨的问题是：在精子形态中究竟是哪个指标主要影响了体外受精。

本研究结果表明，按照严格的精子形态学标准评估精子形态，在常规体外受精中随着精子正常形态百分率增加，A组、B组、C组受精率呈逐渐升高的趋势，其差异具有统计学意义，这与Lundin等［6］的研究相符。 当精子在生成和成熟的过程中存在某种异常，就可能造成大量的畸形精子产生，而这些畸形精子可能存在染色体缺陷、基因缺陷、精子DNA碎片增多、精子结构或亚细胞结构异常、精子蛋白异常等［5］，从而影响精子的正常功能。IVF治疗中与受精关系最密切的精子结构是精子顶体和精子的尾部，精子顶体区含有与卵子结合的蛋白和顶体酶系，而精子尾部的中段含有微管微丝及线粒体［7］，精子尾部的这些结构是精子运动的前提。当精子出现这些部位异常的时候，就会出现受精率下降甚至完全不受精。另外，当精子异常形态比例较高时，存在精子内部结构和功能异常的概率也会较高。然而ICSI周期中，各组的受精率无统计学差异，可能因为ICSI是将精子直接注射到卵胞浆内，不需要精子游动到卵子透明带周围与卵子透明带发生黏附、识别和穿透，因此，精子的这些缺陷可以在一定程度上被弥补。而且，使用严重的畸形精子甚至不成熟精子和精子细胞都有成功的报道［8］，说明精子形态对ICSI 受精的影响有限。

当精子头部核区出现空泡、过大、过小、形态严重异常，这可能导致精子的遗传物质出现异常，而精子遗传物质异常则可导致受精及胚胎发育及妊娠预后异常。然而本研究表明，A组的优胚率和妊娠率虽然低于B组与C组，但是其差异不具有显著性，同时在ICSI的C组与D组、E组中同样存在此现象。说明了具有受精能力的精子，其出现遗传物质异常的概率下降。在最近几年，活动精子细胞器形态学检查（motile sperm organelle morphology examination，MSOME）技术和胞质内形态学选择精子注射（intracytoplasmic morphologicall selected injection，IMSI）技术应用于辅助生殖技术领域。有研究表明通过这项技术选择的无空泡精子用于受精，能够得到更优质的胚胎、更高的着床率和妊娠率［9］，说明存在空泡的精子对胚胎发育是有影响的。另外，一些特殊精子形态异常，如圆头精子症［10］等，可导致IVF甚至ICSI完全受精失败，但是诸如此类的精子发生率非常罕见，因此对整体的影响并不大，即便是形态正常的精子也不能排除精子存在功能上的缺陷。另一方面某些形态异常的精子并非意味着精子功能一定存在异常，有可能与个体差异有关［11］。而且“WHO第五版《人类精液检查与处理实验室手册》对于精子形态的评估，尚不能评估精子细胞器的缺陷，更不能发现精子更细微的结构异常。

从本研究结果来看，精子正常形态百分率对IVF受精率的影响较为明显。然而由于在IVF/ICSI技术中，用于受精的精子均通过了精液处理技术，将活力较好的精子优选出来，可在一定程度上将形态异常的精子去除，而且这种筛选方法因精液样本的不同也可能存在差异，同时正常形态精子百分率反映的是比例，当精子浓度、活力均较高时，正常形态精子总数仍可能较多。因此，今后有必要在处理后正常形态精子总数对体外受精结局的影响方面作进一步的研究。

1 World Health Organization. Laboratory Manual for the Examination and Processing of Human Semen. 5th ed. geneva: World Health Organization， 2010: 7-124

2 Ghirelli-Filho M， Mizrahi FE， Pompeo AC， et al. In uence of strict spermmorphology on the results of classic in vitro fertilization. Int Braz J Urol 2012； 38（4）: 519-28

3 Demir B， Arikan II， Bozdag G， et al. Effect of sperm morphology on clinical outcome parameters in ICSI cycles. Clin Exp Obstet Gynecol 2012； 39（2）: 144-146

4 Kruger TF， Coetzee K. The role sperm morphologyin assisted reproducti-on. Hum Reprod 1999； 5（2）: 172-178

5 Menkveld R. Clinical significance of the low normal sperm morphology value as proposed in the fth edition of the WHO Laboratory Manual for the Examination and Processing of Human Semen. Asian J Androl 2010； 12（4）: 47-58

6 Lundin K， Söderlund B， Hamberger L. The relationship between sperm morphology and rates of fertilization，pregnancy and spontaneous abortion in an in-vitro fertilization/intracytoplasmic sperm injection programme. Hum Reprod 1997； 12（12）: 2676-2681

7 熊承良， 吴明章， 刘继红， 等. 人类精子学. 武汉:湖北科学技术出版社， 52-69

8 陆金春. 精子形态学分析的标准化与质量控制. 临床检验杂志 2012； 30（10）: 834-836，841

9 Wilding M， Coppola G， Matteo L， et al. Intracytoplasmic injection of morphologically selected spermatozoa （ IMSI）improvesoutcome after assisted reproduction by deselecting physiologicallypoor quality spermatozoa. J Assist Reprod Genet 2011； 28（3）: 253-262

10 黄东，蒋凌英，徐维海. 圆头精子受精能力、胚胎发育潜能及遗传风险的研究. 中华医学杂志 2010； 90（33）: 2351-2353

11 Franken DR， Oehninger S. Semen analysis and sperm function testing. Asian J Androl 2012； 14（2）: 6-13

（2015-05-21收稿）

The in uence of sperm morphology on IVF/ICSI outcome

Liao Hongqing1，2， NieYulin2*， Zhao Kui3， Li Rui2
1.The Second Af liated Hospital of the University of South China， Hengyang 421001， Hunan， China
2. Nanhua Xinghui Reproductive Healt Hospital； 3.The Center Hospital of Lou Di Corresponding author: NieYulin， E-mail: nieyulin200520@sina.com

Objective To investigate the effects of sperm morphology on the fertilization rate， cleavage rate， embryo rate and pregnancy rate of conventional in vitro fertilization （IVF） or intracytoplasmic sperm injection （IVF/ICSI） cycles. Methods The patients who received the IVF/ICSI treatment cycles from June 2011 to June 2014 in our hospital， were divided into groups according to sperm morphology: IVF cycles is divided into group A （normal sperm morphology ＜ 2%）and group B （2% or less of normal sperm morphology ＜ 4%）， group C （normal sperm morphology 4% or higher）； ICSI cycles divided into D group （normal sperm morphology group ＜ 2%）， E （2% or less of normal sperm morphology ＜ 4%），group F （normal sperm morphology 4% or higher）. The fertilization rate， cleavage rate， optimal embryo rate， pregnancy rate between differences groups were comparatively analyzed. Results In the IVF cycles，the fertilization rate of group C was signi cantly higher than that of group A and group B. There were no signi cant difference between the group A， B，and C in the cleavage rate， optimal embryo rate and pregnancy rate； In the ICSI cycles， there were no signi cant difference between the group D， E and F in the fertilization rate， cleavage rate， optimal embryo rate and pregnancy rate. Conclusion Teratozoospermia may affect the fertilization rate of IVF cycle， but no signi cant in uence on that of ICSI cycles.

spermatozoa/abnormalities； sperm Injections， intracytoplasmic； treatment outcome

10.3969/j.issn.1008-0848.2015.08.010

R 698.2

*通讯作者， E-mail: nieyulin200520@sina.com