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1、己酮可可碱对精子运动能力和受精能力的影响【关键词】己酮可可碱;,精子获能;,顶体反应;,受精 良好的精液质量及精子活力是成功受精的重要保障。在男性因素不育的患者中,精子功能障碍是重要的原因之一,如少精子症、弱精子症、精子顶体反应缺陷等,这样的夫妇不能正常受精,只能采取辅助生殖技术进行治疗。辅助生殖技术在男性不育治疗中的应用,促进了体外提高精子运动和受精能力的研究。许多物质像血清、腹腔液、卵泡液和其他的化学修饰药物如孕酮、腺苷类似物和甲基黄嘌呤等都被用来提高人精子的运动和受精能力。 甲基黄嘌呤的衍生物如咖
2、啡因、己酮可可碱(pentoxifylline,PF)是近年研究较多的一类精子功能促进物。甲基黄嘌呤是磷酸二酯酶的抑制剂,通过抑制磷酸二酯酶的活性,减少cAMP的分解,从而提高精子内cAMP的浓度[1]。在某些假说中cAMP被认为参与了精子超激活运动(hyperactivatedmotility,HAM)和精子顶体反应(acrosomereaction,AR)的信号转导[2]。在上述作用中,PF与咖啡因相比,其作用持续时间更长,水溶性更高,因此更受重视。PF在临床上已被用于治疗心血管疾病,在辅助生殖中也被用
3、来治疗男性因素不育。关于PF对精子功能影响的研究报道较多,笔者就该方面的进展作一概述。 1PF与精子活动力 关于PF对精子运动作用，多数报道认为,PF可以提高精子的许多运动参数。例如Yunes等发现用PF处理精子可以提高精子的运动速率,而且精子尾部蛋白的酪氨酸磷酸化水平明显提高,他们认为精子尾部蛋白酪氨酸的磷酸化是PF抑制磷酸二酯酶活性来增强精子运动的根本原因[3]。Mariappa等的实验也表明,精子尾部鞭毛蛋白的酪氨酸磷酸化是调节精子鞭毛弯曲从而调整精子运动的关键因素[4]。其他研究也表明,PF可以
4、提高精子的曲线速度和精子头侧摆幅度[56],但Nassar等对PF能提高精子运动的鞭打频率、直线速度和平均路径速度提出了质疑:体外用3.6mmol/LPF孵育精子30min并不显著增加正常精子或弱精子的鞭打频率、直线速度和平均路径速度[6]。尽管这样,还是表明了PF能够提高人精子的运动能力。 PF除了可以提高正常男性精子的活动力,也可以提高弱精子症患者精子的活动力和活动率[78]。此外PF也可以提高癌症患者和脊髓损伤病人精子的运动参数和活动率[910]。这些结果表明,PF可以提高活动精子和前向运动精子的数
5、量并提高精子的运动质量。Terriou等研究PF对附睾和睾丸精子的作用,发现PF可以使这些部位中原本不会运动的精子获得运动能力,并且最终能正常受精[11]。这似乎提示,PF不但具有提高精子运动能力的效果,而且还有启动精子运动机制的作用。 人类精液冷冻技术虽是一个较成熟的技术,但冻融过程降低了精子的代谢,影响了细胞膜的通透性和细胞超微结构,使精子的活动率、活力和受精率明显下降。PF可以提高冻融精子的活动率和其他运动参数,延长冻融精子活力的持续时间[12]。这些研究显示了PF作为冻融精液精子运动增强剂的价值。
6、 尽管大量的研究表明PF可以提高精子的许多运动参数,然而精子体外运动能力的提高并不一定意味着在体内也能更容易穿透宫颈黏液和卵细胞外周的透明带,因为精子在雌性生殖道中的穿行和穿越透明带不只是物理作用,其中有很多分子参与到这一过程。而精子在雌性生殖道中的穿行能力和穿越透明带的能力对受精结果起着十分重要的影响。关于PF对精子穿透宫颈黏液作用的研究还很少,已有的研究表明,PF并不能提高正常精子穿透宫颈黏液的能力[6]。 2PF与精子获能和顶体反应 金霉素(chlortetracycline,CTC)染色法可显
7、示精子获能和顶体反应阶段的表面差异,可以客观定量的评价精子的获能和顶体反应状况。它将精子分为3种染色类型,即F、B和AR型。F型为未获能精子,其顶体帽完整,整个顶体布满黄绿色荧光;B型为已获能但未发生顶体反应的精子,其特点是顶体依然存在,但在顶体后区出现一条无或暗淡的荧光区带;AR型为完成顶体反应的精子,其顶体帽缺失,整个精子头部荧光强度降低甚或无荧光。PF能够促进精子获能。Kay等用3.6mmol/LPF作用新鲜人精子30min发现B型荧光精子显著增加[13]。Seshagiri等对地鼠精子的研究也得到了
8、类似的结果[14]。 对于PF是否能够诱导精子发生顶体反应还有争议。例如Kay等的报告指出AR型精子没有显著增加[13],这提示该浓度的PF只促进精子获能而不引起AR。然而也有报道PF能直接促进精子的AR。Nassar等用豌豆凝集素标记的异硫氰酸荧光素作为荧光探针评价AR,发现PF显著地增加AR精子的数量,在孵育4h后PF仍然可以提高AR精子的百分率。作者认为,PF能够造成AR精子增多的原因是多方面的,首先,P
