精液分析是評估男性生育潛力的基本步驟。
然而,生育能力是一個『夫妻概念』,暗示伴侶生育狀況的重要性。
事實上,來自極端條件《例如,無精子症、壞死精子症、全不動精子等》精子參數的一部分並不能完全預測自然懷孕。
精液分析分為宏觀和微觀評估,它提供有關精子發生效率和睪丸後結構完整性的信息。
根據WHO參考值,可以確定精液參數的改變,這可能來自許多不同的病因。
精液分析是評估一對夫婦男性伴侶生育潛力的關鍵步驟,因為它不僅反映了精子發生的效率,還反映了精子運輸和順行射精所必需的睪丸後結構的完整性。
世界衛生組織精子參數的參考值基於對3500名男性《來自12個國家》的夫婦的分析,這些男性懷孕時間不超過一年。
當前閾值是指第五個百分位數的單側參考下限,與第50個百分位數一起顯示在表13.1中
應該強調的是,這些參考值僅在按照推薦的標準化程序進行分析時才適用。
預計大多數有生育能力的男性的參數將在第 50 個百分位數的范圍內。
然而,生育能力是一個『夫妻概念』,即使精液參數的嚴重改變《遠低於第五百分位數》也可以與誘導懷孕相容,前提是女性伴侶的生育狀態是最佳的。
反之亦然,特別好的精子數量並不總是意味著自然受孕。
事實上,有生育能力和不育男性的精液檢查結果存在很大重疊。
精液分析:一般概念
精液評估分為兩部分:宏觀和微觀分析。
實驗室必須根據世衛組織現行指南進行分析,並參與外部質量控制《EQC》計劃。
事實上,在比較不同實驗室的精液分析結果時,精子數量、活力和形態的評估可能存在巨大差異。
與EQC計劃一起,參加定期教學課程可以改善實驗室的體驗,並最大限度地提高獲得既定質量標準的可能性。
考慮到上述情況,在解釋精液分析報告時,臨床醫生必須確定給定的實驗室是否成功參與EQC計劃。
13.3 精液的宏觀評價
宏觀評估是指射精的化學和物理參數,包括流化、粘度、外觀、氣味、體積和 pH 值。
液化、粘度和外觀
精液的液化需要15-30分鐘,這個過程由前列腺分泌調節,前列腺分泌富含檸檬酸,與蛋白水解酶《溶菌酶,α-淀粉酶和β-葡萄糖醛酸酶》和前列腺特異性抗原《PSA》,一種胰蛋白酶樣蛋白酶,可切割semenogelin蛋白。
PSA可能由於先天性或獲得性《例如前列腺炎》因素而改變。
粘度是射精試樣表現出均勻粘性的特征,其可能由於表13.2中報告的各種條件而降低或增加。
通常液化的樣品將具有乳白色外觀,呈奶油色/灰色。
該參數受精子濃度的影響:透明射精可能表明精子數量極度減少,而高度濃縮的標本是不透明的。
高粘度可能提示前列腺炎。
射精的紅棕色外觀應提醒臨床醫生精液中存在紅細胞。
這種情況被稱為血精症,根據患者的年齡,它可能有不同的病因:在年輕男性《<40歲》中,可能是由於炎症或泌尿生殖系統感染,而在老年男性《>40歲》中,它可能是更嚴重疾病的基礎,例如前列腺癌。
體積和pH值
精漿主要由輔助腺的分泌物組成《約90%》,而附睪和尿道球腺的貢獻很小。
精液量不僅表達這些腺體的分泌活動,還表達它們對性喚起引起的自主神經刺激的反應,這將導致平滑肌收縮,排空每個腺體。
前列腺和精囊是雄激素的靶器官;因此,嚴重的雄激素缺乏與精液量減少有關。
此外,當量明顯減少時,臨床醫生應詢問患者收集是否完成。
前列腺和精囊都通過其分泌物促進精液pH值:前列腺產生酸性液體,而精囊產生堿性液體,導致典型的中性pH值,約為7.2-7.4。
pH的變化可能表明不同的病理狀況,如表13.2所示,即使該參數也容易受到分析偏差的影響。
射精後pH值通常隨時間增加而增加,因此當觀察到高堿性標本時,應事先排除樣品處理不良和分析延遲。
13.4 精液的顯微鏡評估
顯微鏡評估是指精液細胞部分的特征,包括凝集、聚集、精子濃度、運動性、活力、形態和圓形細胞。
表13.2總結了主要的微觀精液改變。
13.4.1 凝集和精子抗體
聚合和凝集是兩個不同的參數。
聚集是運動和不動精子粘附在粘液鏈或非精子細胞上的粘附。
相反,凝集是運動性精子形成團塊的趨勢,可以根據凝集程度和所涉及的精子結構進行分類。
即使抗精子抗體《ASA》的存在應通過進一步的測試《例如市售的混合抗球蛋白反應試驗《MAR試驗》》來確認,該特征也可能表明存在不孕症的免疫學原因。
重要的是要注意,ASA和凝集並不總是結合在一起。
事實上,精子凝集可能是由其他因素而不是自身免疫引起的,並且抗體可以在沒有精子凝集的情況下存在。
ASA見於幾種可能導致血液睪丸屏障中斷的病理疾病,如睪丸扭轉、睪丸癌和睪丸炎。
ASA作為孤立異常存在於不到5%的不育男性中,主要與精子計數正常有關。
事實上,如果伴侶與正常精子男性伴侶出現不明原因的不孕症,可以要求進行ASA檢測。
ASA可以在許多層面上幹擾生理生殖,影響精子數量和活力,通過宮頸粘液的運輸能力,頂體反應和透明帶結合。
精子數量、活力、活力和形態
精子數量是精子發生的定量標志物,而精子活力、活力和形態是定性參數。
精子濃度定義為每單位體積精液的精子數量。
如上所述,精液量主要來自附屬性腺,因此精子濃度受其活動的影響,並不代表睪丸精子輸出的直接測量。
睪丸產生精子能力的更好反映是指精子總數《TSC》。
TSC的第五個百分位參考值是>39數百萬精子。
三種定量變化可以區分如下:
- 無精子症:離心後射和沉淀中沒有精子。
- 隱精子症:射精中沒有精子,但在離心後存在於沉淀中。
- 少精子症:精子濃度或TSC低於第五百分位值《表13.1》。
精子活力根據精子運動的方向和速度分為以下幾類:《i》漸進性運動《快速和緩慢》;《ii》非進行性精子運動;以及《iii》不動精子。
精子活力的降低,稱為弱精子症《總活力<42%和進行性運動<30%》可能是由於先天性或後天性因素。
特別是極端的弱精子症,伴或不伴有畸形精子症《見下文》,是由於不同的遺傳異常[11]。
精子活力缺陷可能存在於稱為原發性睫狀運動障礙《PCD》的綜合征中。
PCD是一種罕見的隱性常染色體疾病,以活動纖毛和鞭毛缺陷為特征,導致弱精子症、慢性呼吸道感染和坐位逆。
DNAi1和DNAH5基因突變約占PCD病例的30%,而其餘70%可由涉及各種纖毛超微結構缺陷的其他26個基因突變來解釋。
如果固定精子的百分比高於40%,則需要進行活力測試,以區分活細胞和死細胞。
精子活力的極度降低被稱為壞死性精子症。
精子形態評估旨在評估精子的形狀,精子由頭部和尾部組成,通過中段連接,尾部較厚的部分含有線粒體。
尾巴的其餘部分由一個主要部分《軸突或睫狀結構被外部致密纖維包圍》,一個帶有縱柱的纖維鞘和一個末端組成。
精子形態的評估是精液分析中最具挑戰性的部分,因為它的標準化比其他參數的測量更復雜。
人類射精含有具有多種不同形態外觀的精子。
精子形態通過『嚴格』標準進行評估,精子的任何輕微異常都會將其歸類為具有異常形態。
事實上,即使在有生育能力的男性標本中,絕大多數精子也不符合WHO認為『正常』的標準。
因此,參考值的第 50 個百分位數僅對應於典型形式的 14%。
在絕大多數受畸形精子症《正常型<4%》影響的患者中,頭部、中段、尾部和細胞質殘基缺陷合並,不同的精子可能呈現不同類型的異常。
這些混合形態缺陷通常與精子發生缺陷或附睪炎症有關。
中段周圍存在過多的細胞質與ROS和氧化應激的產生增加有關。
世衛組織指南包括在形態學異常的擴展檢查中計算多種精子缺陷的指數。
然而,由於可育男性和不育男性之間的值重疊,這些指標在臨床實踐中的應用仍值得懷疑。
與『多態性』畸形精子症相反的是那些罕見的情況,其中所有異常精子都具有相同的特定異常。
這些單形性畸形精子症病例與遺傳缺陷有關,其中,兩種典型的單形性精子頭部缺陷是球形精子症和大精子症。
這兩種情況都與功能異常有關,導致受精能力嚴重受損。
例如,大精子症或巨頭動物的特征是存在具有大頭和多發鞭毛的精子。
由於AURKC基因突變,它是一種罕見的隱性疾病。
大精子症通常與減數分裂期間染色體不分離或細胞分裂缺陷引起的非整倍體和多倍體發生率較高有關。
據報道,柳氮磺吡啶治療可能會在停止治療後誘導射精中大頭精子的短暫增加,並改善精子形態和活力。
因此,仔細采集病史對於排除醫源性畸形精子症至關重要。
極度發育/畸形精子症《AT》的一個例子是精子尾巴異常。
精子鞭毛 《MMAF》 的多種形態異常是一種罕見的 AT,其特征是精子細胞馬賽克,鞭毛缺失、短、不規則和盤繞。
常規精液分析可以通過光學顯微鏡輕鬆證明MMAF,但透射電子顯微鏡和基因檢測對於分別確定確切的超微結構缺陷及其來源是必要的。
除了主要候選基因《DNAH1》外,還發現了其他基因缺陷,目前已知共有18種遺傳原因導致30-60%的MMAF病例。
越來越多的證據表明,其中一些基因《DNAH17、CFAP65和CEP135》的突變,即使對於ICSI妊娠,預後也非常差。
因此,在不久的將來,MMAF患者的基因檢測也可能對ICSI結果具有預測價值。
多年來眾所周知,精子中心粒改變與不成功的ICSI有關。
人類精子包含兩個中心粒:位於頭部基部附近的近端《PC》和位於軸突基部的遠端《DC》。
精子中心粒具有許多不同的功能,這些功能不僅對鞭毛運動至關重要,而且對正常形態、細胞分裂和受精卵發育也至關重要。
事實上,精子是受精卵中心粒的唯一貢獻者,對於受精後第一次分裂期間的雙極紡錘體形成至關重要。
因此,精子中心粒缺陷可能導致胚胎發育失敗。
與中心粒缺陷相關的精液表型譜范圍從無精子/少精子症到弱育/畸形精子症。
例如,中心粒的異常定位可導致纖維鞘發育不良。
此外,中心異位缺陷也可引起蛻子綜合征《ASS》。
這可能是由於PC和DC之間的解離導致精子頸部斷裂,導致精子頭部被斬首。
迄今為止,已發現7個基因《SUN5、BRDT、PFMBP1、TSGA10、DNAH6、HOOK1和CEP112》在不育男性中發生突變。
如何解釋三個主要的精子參數
精子數量、活力和形態不應單獨考慮,而應綜合考慮。
事實上,主要的臨床問題是,射精中存在多少漸進性運動和正常的精子。
例如,在呈現與WHO最低參考值相對應的所有三個參數的精液中,有1170萬個漸進性運動的精子和156萬個形態正常的精子。
然而,一個中等程度的少精子男性《例如,2500萬個精子》顯示出50%的漸進運動和7%的典型形態,對於基於三個參數中每個參數的第五個百分位數被定義為『正常精子』的男性,他的射精中總進展性《1250萬個精子》和正常精子《175萬個精子》的數量更高。
因此,該男子孤立性少精子症的臨床後果仍然值得懷疑。
當精子數量非常高而活力和形態略低於第五百分位數時,也會發生類似的情況。
另一方面,同樣清楚的是,當三個參數低於定義的閾值時,即少精子症《OAT》,生育力低下的幾率急劇增加。
一些作者建議計算總活動精子數量《TMSC》,它與自然妊娠的相關性優於單個參數。
圓形單元格
除了精子外,還可以在射精中觀察到上皮細胞和圓形細胞。
上皮細胞來源於泌尿生殖道,而圓形細胞是指白細胞或未成熟生殖細胞。
白細胞精子症 《LCS》 定義為存在超過 1 × 106每毫升精液的白細胞《白細胞,WBC》。
對於無生殖道感染的男性,白細胞濃度與精液質量之間的關系受到質疑。
存在大量WBC和射精量減少被認為是泌尿生殖道感染和炎症的指標。
然而,LCS與生育潛力的關聯存在爭議。
從精液分析到診斷
精液分析以及病史和體格檢查代表了不孕男性診斷檢查的第一步。
在某些情況下,精液分析的結果提示特定形式的生殖障礙,然後通過隨後的實驗室和儀器檢查《例如,在疑似感染或炎症的情況下進行額外的精液微生物學檢查;在懷疑遠端梗阻的情況下進行經直腸超聲檢查;在單形畸形精子症的情況下進行遺傳檢查等》來確認。
在本段中,我們將簡要描述信息豐富的精液分析結果。
無精子症/隱精子症的一般注意事項
影響約1%的男性人口的無精子症與自然懷孕不相容。
實驗室在離心後對精液沉積物進行分析非常重要,可以區分無精子症和隱精子症。
盡管即使在隱精子症的情況下,自發受精的可能性仍然極小,但區分這兩種情況的重要性是指不同的體外受精選擇,即在無精子症中,睪丸精子提取《TESE》必須在ICSI之前。
如上所述,當精子參數異常時,必須重復精液分析。
因此,無精子症的診斷必須在至少兩次精液分析中確認《可能在整個生精周期之後》,因為它可能是一種暫時性疾病,或者可能與隱精子症交替出現。
無精子症可分為阻塞性《OA》和非阻塞性《NOA》形式。
在OA中,精子發生不受影響,射精中沒有精子是由於雙側泌尿生殖道遠端或近端梗阻。
NOA 是一種可能與三種不同睪丸組織學相關的症狀:Sertoli 細胞僅綜合征 《SCOS》、生殖細胞成熟不同階段的成熟停滯 《MA》 或精子發生不足。
鑒別診斷至關重要,因為患者治療和治療選擇不同。
病因的定義也很重要,因為原發性生精功能衰竭引起的NOA不能用藥物治療,而如果病因是下丘腦-垂體功能障礙,則約90%的促性腺激素治療有效。
在絕大多數OA病例和原發性睪丸衰竭中,TESE是最可行的治療選擇。
哪些參數可以幫助臨床醫生區分NOA和OA?
五個提示特定病因的開創性分析輸出示例。
如上所述,當射精中不存在精子時,重要的是在離心後評估沉積物,因為它們的存在表明隱精子症《情況A》。
當通過檢查沉積物確認無精子症時,三個參數可用於區分OA和NOA:精液量,pH值和未成熟生殖細胞的存在。
當精液量減少時,不同的pH值可能表明不同的病因。
例如,酸性pH值表明精囊分泌物缺失,這與精子的缺失一起可能強烈提示先天性雙側輸精管缺失《CBAVD》與精囊發育不全相關《情景B》。
相反,在嚴重低雄激素血症的情況下,在 pH 值正常的情況下可以看到精液量減少《情況 C》。
當精液量和pH值正常時,分析沉淀塗片是否存在精子遺傳細胞是有用的。
如果存在,則可懷疑成熟停止《情況 D》,而如果不存在,則可能是近端梗阻《情況 E》。
哪些精子參數對精子發生的定量和定性損傷有信息?
在表13.4中,我們報告了一些寡精子症/畸形精子症的例子。
精子濃度降低,尤其是<5×106/ml很少是獨立的疾病,因為它通常與其他精液改變有關。
然而,在接受促性腺激素治療的先天性低促性腺激素性性腺功能減退症患者《情景A》的情況下,可以發現孤立的少精子症。
在這種情況下,除了精子數量在大多數情況下仍低於參考值外,所有精液參數都是正常的。
關於精液改變的組合形式,情景B報告了一名男性表現出寡精子症《OAT》並伴有其他異常:存在凝集,粘度增加和白細胞精子症。
在這個特定的患者中,OAT的原因可能是泌尿生殖道的炎症或感染。
弱精子症是不育男性中最常見的精子缺陷,嚴重程度不同。
在精子完全不動的情況下,必須區分不動的活精子和死精子《壞死精子症》。
如情景C所示,大部分活細胞但不能動的細胞可能提示鞭毛的結構缺陷。
另一方面,當完全性弱精子症是由高比例的死細胞引起的,如情景D所示,它可能與附睪病理學,成人多囊腎病有關,或者可以在脊髓損傷患者中經常觀察到。
與第一次射精相比,附睪壞死精子症患者的質量可改善。
情景E中報告的精液分析結果顯示出被歸類為無精子症的運動和形態的改變。
重要的是,實驗室要描述非典型形式是否具有不同的異常或是否相同。
事實上,這是多形性畸形精子症的病例,其中存在尾巴和頭部的缺陷。
情景F報告了一種特定的單形畸形精子症,稱為球形精子症。
這種情況的特征是產生沒有頂體的圓頭精子,因此它們缺少PLCζ,一種頂體磷脂酶,對卵母細胞的活化至關重要。
球精子症是一種罕見的常染色體隱性遺傳疾病,在100%球精子症男性中觀察到的最普遍的遺傳缺陷是DPY19L2完全缺失。
在完全性球精子症的情況下,ICSI之後應進行人工卵母細胞活化。
精液分析的價值和限制
常規精液分析是一種有價值的診斷測試,盡管它有其自身的局限性。
事實上,由於不孕症涉及男性和女性因素,因此不可能僅使用任何一方的參數來預測生育能力,除非男性存在無精子症或女性卵巢早衰
雖然無精子症無疑會導致不孕,但三重缺陷《精子數量、活力和形態減少》的存在也增加了導致夫妻不育的男性因素的可能性
另一方面,在正常精子症的情況下,尋找女性因素在診斷檢查的初始階段可能更具相關性。
盡管有許多關於精液參數的臨床重要性的討論,但精液分析仍然是臨床男科的基本步驟。
這是因為它可能會揭示一系列異常,這可以指導臨床醫生進一步探索這些缺陷背後的病因。
因此,重要的是該報告是完全可靠的,這意味著精液分析是在嚴格遵循世衛組織指南並參與外部質量控制計劃的專業實驗室中進行的。
臨床醫生還應該意識到,由於分析前的分析因素以及個體內生物變異性,精液參數容易發生變化。
因此,當觀察到精液改變時,必須進行第二次評估。
雖然常規精子分析能夠診斷通常與功能和遺傳缺陷相關的極端情況,但顯微鏡檢查不能提供有關精子功能完整性的直接信息。
例如,它無法檢測DNA片段化,超微結構缺陷,精子無法進行頂體反應,無法結合透明帶或使卵子受精。
出於這個原因,新的世衛組織手冊還描述了一系列測試,這些測試是所謂的擴展檢查的一部分。
其中,精子DNA片段化的評估已經在全球許多實驗室推出;然而,其臨床實用性仍存在爭議[
世衛組織手冊的另一部分涉及高級功能測試,旨在評估人類精子完成對受孕至關重要的過程的能力。
這些專門的檢測方法主要在研究實驗室提供,用於評估環境和藥理化合物對精子發生的影響。
然而,由於它們與雄性配子受精潛力的關聯是有希望的,因此這些測定將來可能會被納入所謂的擴展檢查程序。
總之,盡管常規精液分析被認為是生殖結果的不良指標,但它仍然是夫妻不孕症的有價值的診斷測試。
它提供了有關不孕症是否與男性伴侶有關的信息,並能夠識別可以指導臨床醫生進行量身定制的診斷檢查的改變。