文档介绍：中国细胞生物学学报 Chinese Journal of Cell Biology 2012, 34(1): 34–40
线粒体呼吸功能与精子活力、核DNA
损伤的相关性分析
郑九嘉1,2 楼哲丰1 郑蔚虹3 金建远2 倪吴花2 李平1 金龙金1*
(1温州医学院检验医学院、生命科学学院, 浙江省医学遗传学重点实验室, 温州 325035; 2温州医学院附属第一医院
生殖医学中心, 温州 325000; 3温州大学生命与环境科学学院, 温州 325027)
摘要为探讨线粒体呼吸功能与精子活力、核DNA损伤程度之间的相关性, 按WHO标准
收集34例不同活力的精液标本, 采用蔗糖差速离心法或密度梯度离心法提取精子线粒体, 通过铂氧
电极–溶氧仪测定线粒体呼吸耗氧率并计算状态III呼吸、状态IV呼吸、呼吸控制率(RCR)、磷氧比(P/
O)及氧化磷酸化效率(OPR); 应用精子染色质扩散(sperm chromatin dispersion, SCD)实验检测精子
DNA损伤情况。结果表明: 不同活力精子线粒体状态III呼吸耗氧量之间具有显著差异(P<); 弱
精子症组RCR和OPR与正常对照组比较, %(P<)%(P<); 精子DNA
损伤程度与精子活力、状态III呼吸及OPR均呈极显著负相关(r值分别是-、--)。
以上结果提示: 精子线粒体呼吸耗氧和氧化磷酸化功能与精子活力之间存在着密切的联系; 精子
DNA(包括mtDNA)损伤可能影响精子的正常功能。
关键词精子活力; 线粒体; 氧化磷酸化; DNA损伤
目前, 全球约有15%已婚夫妇受到不孕不育的 SCD)方法检测精子DNA损伤, 分析精子活力、线粒
困扰, 而在男性不育中弱精子症约占19%, 已成为影体呼吸状态和DNA损伤程度三者之间的相关性, 为
响男性生育力的常见病因[1-2]。精子运动所需能量主进一步研究线粒体功能与弱精子症提供基础。
要来自线粒体呼吸链的氧化磷酸化, 如果氧化磷酸
化功能异常, 酶活性或表达量改变及mtDNA的变异 1 材料与方法
等均可能导致线粒体能量合成障碍, 降低精子活力。研究对象
1955年, Hoffman-Berling最早证明ATP是精子尾部弱精子症和正常对照精液标本来自温州医学
运动的能量来源, 所以线粒体的结构和功能状态是院附属第一医院生殖医学中心, 参照世界卫生组织
评价精子质量的重要指标之一。近年来线粒体结构(WHO)的标准, 经计算机辅助精液分析系统(CASA)
和功能异常与精子活力低下的相关性已引起关注, 分析后, 选取不同活力的精液标本34例, 所有精液标
有关精子线粒体基因变异影响精子活力低下的研究本在采集前禁欲3~5天, 手淫法收集精液标本, 在37 ºC
已见一些报道。本实验室已往的研究中也陆续发现 20~30 min完全液化后进行分析。
mtATPase6基因变异[3]、mtND2、mtND3和mtND4L 主要试剂
基因突变[4-5]与精子活力低下可能有相关性。但迄今牛血清蛋白、琥珀酸钠、ADP等均购自Sigma
为止, 有关线粒体