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输精管缺如

输精管缺如是男性生殖系统的一种先天性畸形,是阻塞性无精子症及男性不育的一个重要病因。该病早在18 世纪中叶就已发现,但由于诊断手段的局限,直到20 世纪前半叶,全世界仅报道25 例。其后,随着男性不育诊治技术的提高,病例报道不断增加。从1985 年至今,国内陆续报道病例及治疗研究已近170 余例。尽管如此,该病的病因仍未阐明。近10 余年来,随着对该病病因学探讨的逐渐深入,输精管缺如与囊性纤维化病(cystic fibrosis,CF)的关系得到广泛关注,对后者的深入研究使先天性输精管缺如的分子生物学基础得到了初步的揭示。

病因 症状 预防 治疗

先天性输精管缺如作为一种男性生殖系统的先天畸形一直被怀疑可能与遗传因素有关。如曾发现该病在一些家族中有聚集现象,而发现囊性纤维化病与先天性输精管缺如在临床上密切相关则为遗传因素的重要作用提供了有力的依据。自20 世纪80 年代末,囊性纤维化病的临床和分子遗传学研究取得了重大进展,对该病与先天性输精管缺如关系的分子水平上的研究使先天性输精管缺如的遗传基础得到了初步阐明。
囊性纤维化病是一种常见的致死性常染色体隐性遗传病,在白种人中发病率达1/2000 活产儿,致病基因携带者频率高达1/22。其临床主要表现为慢性肺部疾患,胰腺外分泌功能不足,汗液电解质浓度增高及男性不育等。该病致病基因已于1989 年被定位于7 号染色体长臂3 区1 带(7q31),并已克隆测序。基因全长250kb,有27 个外显子,eDNA 长6129bp,编码蛋白质称为囊性纤维化病跨膜转运调节物(cystic fibrosis transport regulator,CFTR),行使氯离子通道的功能。目前该基因已发现600 余种突变和变异,覆盖整个CFTR 基因区域,其中白种人中70%的突变△F508,即第10 外显子第1653~l655 位碱基对缺失了一个编码肽链第508 位苯丙氨酸的密码子。
在对囊性纤维化病的研究中发现绝大多数男性患者均因先天性输精管缺如而不育,这表明该基因的突变与输精管发育异常密切有关,研究已经证实第1 类先天性输精管缺如患者由CFTR 基因突变引起。然而,无典型囊性纤维化症状或身体貌似健康男性的先天性输精管缺如是否与CFTR 基因异常有关,目前尚不清楚。1983 年Petit 等首先报道1 例无典型囊性纤维化病症状的先天性输精管缺如患者,其伴有7 号染色体异常,即inv(7)(p15,q32),inv(9)(p11,q13)。当时,由于CF 基因尚未定位,未考虑到其与囊性纤维化的关系。现在知道,CFTR基因恰好定位于7q31。此例染色体臂间倒位可能破坏了7 号染色体上与其相邻的CFTR 基因结构,从而引起先天性输精管缺如的发生。此例提示第2 类先天性输精管缺如发生与CFTR 基因异常可能存在的相关关系。其次,随着囊性纤维化病的临床与分子遗传学的深入研究,日益显示出囊性纤维化病临床表现的多样化及突变基因型与表现型的密切相关,即不同的突变基因型可能导致不同的临床表现,同一突变基因型在不同个体中亦可能有不同的临床表现。许多研究者就此类CBAVD 患者的CFTR 基因外显子及外显子与内含子剪切位点进行了广泛的突变筛查。结果发现此类CBAVD 确与CFTR 基因突变密切相关。在这些患者中至少50%~70%,有时甚至高达86%携带有一个CFTR 突变基因,其中还有10%是CFTR 基因突变的复杂杂合子,即两条7 号染色体各有一种CFTR 基因突变。这与正常人群中仅4%的CFTR 基因突变携带者频率及0.2%的发病率相比有极显著性差异。此外还发现此类CBAVD 患者CFTR 基因中有许多新的或比较罕见的突变,与典型囊性纤维化患者携带的突变类型及频率有所不同。进一步证实了囊性纤维化病的突变基因型与表现型之间的关系,即较常见的突变引起了典型囊性纤维化病症状,而一些相对罕见的突变则更多地仅引起了CBAVD。
综上所述,目前比较一致的看法是:相当一部分无典型囊性纤维化病症状的CBAVD 男性是囊性纤维化病的一个独特的遗传群体,CBAVD 与肺部疾患、胰腺功能不足同是囊性纤维化基因突变的一种重要的表现型。CFTR 基因编码区突变是第2 类CBAVD 最重要的遗传病因之一。
此外,在对CUAVD 的研究中,研究者发现当患者单侧输精管缺如对侧的输精管在腹股沟或骨盆水平有非医源性闭锁时,其CFTR 基因突变率常高达89%,与CBAVD 相似,而与正常人群有极显著差异。这证实了CFTR 基因编码区突变也是此类CUAVD 最重要的遗传病因之一。
目前对囊性纤维化病基因表达的研究不仅涉及基因编码区,还包含了少数的非编码区,如第8 内含子(introne 8)的poly(T)。在对呼吸上皮CFTR 基因表达的研究中证实等位基因5T 能影响该基因第9 外显子的正常剪切,使转录水平下降,导致CFTR 基因不完全表达,引起CFTR 蛋白水平的降低,并可引发一系列临床症状。故目前认为,introne 8 的5T 突变是导致囊性纤维化病临床表现多样性的原因之一。为探讨CBAVD 与5T 突变的关系,有作者在对CBAVD 的研究中,根据囊性纤维化基因突变情况将结果分为3 组:第1 组约占15%,为CFTR 基因突变的复杂杂合子,均无5T 突变;第2 组约占60%,有一个CFTR 基因突变,其中60%以上伴有另一个CFTR 基因上的5T 突变;第3 组约占25%,未发现其他CFTR基因突变,而其5T 突变携带者频率约为25%,甚至出现5T 纯合子。由此可见当2 个CFTR 基因均发生突变时,CBAVD 的发生可能仅与前者有关,而与5T 突变无关;而后两组5T 突变携带者频率均明显高于正常人群5%的携带者频率,显示出极显著差异,提示CFTR 基因introne 8 上5T 突变的存在可能是先天性输精管缺如发生的另一个遗传病因,且一个CFTR 基因编码区突变加上另一CFTR 基因非编码区的一个5T 突变可能是导致先天性输精管缺如最常见的原因。
对CBAVD 男性CFTR 基因转录水平的研究还表明,当一个CFTR 基因突变与一个5T 突变组成的杂合子时,其转录产物仅为正常的6%~16%,而5T 突变纯合子转录产物仅为正常的24%。这进一步为5T 突变在先天性输精管缺如发生中的重要作用提供了理论依据,并从一定程度上揭示了作为常染色体隐性遗传的囊性纤维化病在仅有一个基因编码区突变时也是发生先天性输精管缺如的原因。此外,该基因的转录有一定的组织特异性,如呼吸上皮转录水平高于附睾上皮,这可能是携带CFTR 基因突变的先天性输精管缺如患者无其他临床表现的原因之一。
相当一部分的单纯性先天性输精管缺如是CFTR 基因突变的结果,是囊性纤维化病的一个特殊的表现型。但在另一部分CBAVD 及CUAVD 患者中并未发现CFTR基因突变,其原因可能是:①CFTR 基因较大,目前的聚合酶链反应-单链构象多态性(polymerase chain Reaction-single strand Conformation polymorphism,PCR-SSCP)等技术尚难检出全部的突变;②迄今仅对CFTR 基因的外显子、剪切位点和极少数内合子进行过突变分析,尚不能排除启动子区域或其他调节位点突变的存在,而后者的存在是可能的;③一些家系中父子、同胞携带同一突变时,仅其中之一发生CBAVD,这说明先天性输精管缺如发生过程中,除CFTR 基因异常外,还可能存在其他遗传因素和环境因素的作用;④在先天性输精管缺如合并其他泌尿系统畸形(如肾脏畸形等)及一侧输精管基本正常的CUAVD 患者中,均未发现CFTR 基因的突变,提示此类先天性输精管缺如与CFTR 基因无关,也支持尚有其他病因的作用。
鉴于对先天性输精管缺如的分子遗传学研究尚局限于基因编码及少数非编码区,因而除继续从CFTR 基因编码区检出更多突变外,还应将筛查的区域逐渐扩展到基因启动子区及其他调控区,并研究CFTR 基因外的其他与先天性输精管缺如发生可能有关的基因,从而更加充分地揭示先天性输精管缺如的分子遗传基础。

双侧输精管缺如常因婚后不育而就诊,患者身体健康,性生活正常,能射精。阴囊触诊精索内扪及不到输精管。单侧输精管缺如由于对侧睾丸输精管正常,可不影响正常生育,故不必治疗。重复输精管畸形无临床症状,性生活正常,多在阴囊探查手术中被发现。
研究表明,先天性输精管缺如的主要遗传学病因CFTR 基因突变并不影响精子本身的功能及人工授精的成功率。但该病的治疗仍相当困难。以往可通过穿刺人工精子贮囊抽吸精子作人工授精,1955 年Hanly 首先用羊膜制作一个贮囊,并使患者妻子怀孕。随后一些学者用静脉、睾丸鞘膜以及动物试验用硅橡胶制作贮囊均未能推广。Cruz(1980)报道25 例有4 例怀孕,1 例自然流产。Kelaml(1982)报道23 例中2 例怀孕,1 例自然流产。Silber 等(1985)报道24 例却无1 例怀孕。实践证明成功率太低,难以在临床上推广。近年Tournaye 等推荐显微外科附睾精子吸引术(microsurgical epididymal sperm aspiration,MESA)与细胞质内精子注射(intracytoplamic sperm injection,ICSI)相结合进行治疗,可有效提高生育率。针对囊性纤维化主要是对症处理,应用抗生素,采用饮食疗法以利食物消化吸收。
预后:目前,先天性输精管缺如本身还无法治疗。但随着辅助生殖技术(assistant reproductive techology,ART)的发展,患者的生育已成为可能。
预防:无相关临床学资料。