人类精子超微结构形态特征研究(1)
精子的形态、结构和功能发生异常是男性不育的主要原因之一。本文就正常生育男性和不育症病人精子的顶体、头部和尾部进行电镜形态观察,从超微结构变化探讨正常和异常精子的形态特征,为男性不育的诊断和治疗提供病理形态学依据。
1 材料与方法
选择 4例正常生育和7例不育3年以上的男性,年龄 28~37岁,不育男性的妻子妇科检查正常。采用手淫法留取精液,常规检查精子密度(10~30)×109/L,A+B级活动力精子<30%,活动率<35%,经伊红Y染色确定70 %以上为活精子。精子用8.5g/L NaCl 5ml洗涤2次(35000r/min,10min),弃上清,沿离心管内壁缓慢滴加2 .5%戊二醛固定2h(4℃冰箱),再用锇酸固定2次,Epon812环氧树脂包埋,半薄切片,甲苯胺兰染色,光镜定位后超薄切片,JEM 1200EX透射电镜观察。
2 结果
2.1 正常精子 精子分化成熟,外形正常;顶体结构完整,双层膜性结构和赤道板清晰,顶体内含物电子密度中等;核呈梨状形,长宽比在1∶1.75,核染色质电子密度均匀;尾部线粒体分布规则,大小形态较一致,微管结构完好(图1,2)。
2.2 顶体异常精子 (1)顶体脱落精子:精子顶体双层膜性结构部分或全部脱失,核露裸,部分精子核表面有少许电子密度增高的无定形物附着(图3)。(2)顶体内含有包涵体的精子:顶体内出现卵圆形或球形包涵体,包涵体内含有电子密度均匀的无定形物,并压迫精子核使其变形(图4)(3)顶体内寄生支原体的精子:顶体双层膜性结构与核分离,顶体内双层膜间隙增宽,寄生支原体。支原体大小300mm~500mm,呈卵园形,无胞壁,电子密度中等,附着于顶体膜上,精子核萎缩变形,电子密度不均匀(图5)。
2.3 头部异常精子 (1)尖头不规则形精子:核大小不一,形态不规则呈尖头形、杆状形或不规则形,并伴顶体双层膜性结构部分或全部脱落(图6)。(2)双头精子:呈双核畸形,核外形不规则,核内出现微囊,2个核拥有一个顶体(图7)。(3)无头精子:头部缺失,仅有尾部结构,线粒体数量、形态或分布发生异常(图8)。(4)头部含空泡的精子:核内出现微囊,似空泡。微囊大小不定,部分有膜性囊壁结构,囊内含有无定形物伴有顶体异常(图9)。
2.4 颈部膨大精子 颈部膨大、粗短,线粒体囊性扩张,微管消失(图10)。
2.5 尾部异常精子 (1)无尾精子:尾部脱落,核外形不规则伴核、顶体异常 (图 11)。(2)尾部分叉精子:尾部分叉呈鱼尾状,伴线粒体扩张和分布异常(图12)。(3)双尾精子:尾部呈双尾畸形,微管出现非 9+2结构 (图13)。
2.6 线粒体异常精子 这类精子出现线粒体大小不一,分布不均,部分出现畸形或巨形线粒体,并有线粒体重叠、围绕微管和缺失。其具体有以下几类:(1)线粒体畸形精子(图14);(2)线粒体缺失精子(图15);(3)线粒体重叠精子(图16);(4)巨形线粒体精子(图17)。
2.7 凋亡精子 细胞核浓缩,电子密度增高,形成凋亡小体;核膜膨大形成囊状或皱折,顶体双层膜性结构消失 (图18,19,20)。, http://www.100md.com(印洪林 周晓军 黄宇烽 孙桂勤)
1 材料与方法
选择 4例正常生育和7例不育3年以上的男性,年龄 28~37岁,不育男性的妻子妇科检查正常。采用手淫法留取精液,常规检查精子密度(10~30)×109/L,A+B级活动力精子<30%,活动率<35%,经伊红Y染色确定70 %以上为活精子。精子用8.5g/L NaCl 5ml洗涤2次(35000r/min,10min),弃上清,沿离心管内壁缓慢滴加2 .5%戊二醛固定2h(4℃冰箱),再用锇酸固定2次,Epon812环氧树脂包埋,半薄切片,甲苯胺兰染色,光镜定位后超薄切片,JEM 1200EX透射电镜观察。
2 结果
2.1 正常精子 精子分化成熟,外形正常;顶体结构完整,双层膜性结构和赤道板清晰,顶体内含物电子密度中等;核呈梨状形,长宽比在1∶1.75,核染色质电子密度均匀;尾部线粒体分布规则,大小形态较一致,微管结构完好(图1,2)。
2.2 顶体异常精子 (1)顶体脱落精子:精子顶体双层膜性结构部分或全部脱失,核露裸,部分精子核表面有少许电子密度增高的无定形物附着(图3)。(2)顶体内含有包涵体的精子:顶体内出现卵圆形或球形包涵体,包涵体内含有电子密度均匀的无定形物,并压迫精子核使其变形(图4)(3)顶体内寄生支原体的精子:顶体双层膜性结构与核分离,顶体内双层膜间隙增宽,寄生支原体。支原体大小300mm~500mm,呈卵园形,无胞壁,电子密度中等,附着于顶体膜上,精子核萎缩变形,电子密度不均匀(图5)。
2.3 头部异常精子 (1)尖头不规则形精子:核大小不一,形态不规则呈尖头形、杆状形或不规则形,并伴顶体双层膜性结构部分或全部脱落(图6)。(2)双头精子:呈双核畸形,核外形不规则,核内出现微囊,2个核拥有一个顶体(图7)。(3)无头精子:头部缺失,仅有尾部结构,线粒体数量、形态或分布发生异常(图8)。(4)头部含空泡的精子:核内出现微囊,似空泡。微囊大小不定,部分有膜性囊壁结构,囊内含有无定形物伴有顶体异常(图9)。
2.4 颈部膨大精子 颈部膨大、粗短,线粒体囊性扩张,微管消失(图10)。
2.5 尾部异常精子 (1)无尾精子:尾部脱落,核外形不规则伴核、顶体异常 (图 11)。(2)尾部分叉精子:尾部分叉呈鱼尾状,伴线粒体扩张和分布异常(图12)。(3)双尾精子:尾部呈双尾畸形,微管出现非 9+2结构 (图13)。
2.6 线粒体异常精子 这类精子出现线粒体大小不一,分布不均,部分出现畸形或巨形线粒体,并有线粒体重叠、围绕微管和缺失。其具体有以下几类:(1)线粒体畸形精子(图14);(2)线粒体缺失精子(图15);(3)线粒体重叠精子(图16);(4)巨形线粒体精子(图17)。
2.7 凋亡精子 细胞核浓缩,电子密度增高,形成凋亡小体;核膜膨大形成囊状或皱折,顶体双层膜性结构消失 (图18,19,20)。, http://www.100md.com(印洪林 周晓军 黄宇烽 孙桂勤)