精子分离术是什么?xy精子分离术可以选择性别吗?

日期:2021-10-22 浏览:

精子分离术是什么?xy精子分离术可以选择性别吗?大家都知道生男生女是染色体决定的,今天就和大家聊聊最新精子分离术,xy精子分离术能不能帮助大家生育的时候选择性别。

人类体细胞具有46条染色体,其中44条(22对)为常染色体,另两条在性发育中起决定性作用,称为性染色体(sexchromosome)。目前已知人类有X和Y两种性染色体。女性的两条性染色体,大小与形态也完全相同,称X染色体。男性的一条与X相同,另一条则小得多,称Y染色体。

人类的性别决定方式为XX-XY型,在精子发育过程中(精子发生),X和Y染色体被分离到不同的细胞中,因此单个的精子将携带一个X染色体或另一个Y染色体。受精时,X型精子与卵子结合,将来发育成为女性;而Y型精子与卵子结合则发育成为男性。所以人类的性别是由精子决定的。在自然状态下,不同的精子与卵子的结合是随机的,因此人类的男女性别比例大致保持1:1。

与携带极少基因的Y染色体不同,X染色体携带的基因很多,其中一些在成熟的精子中保持活跃。X型和Y型精子之间基因表达的差异为区分两者提供了理论基础。

精子分离术是什么?

2019年8月13日,日本广岛大学的MasayukiShimada教授研究团队在PLOSBiology杂志发表了题为:ActivationofToll-likereceptor7/8encodedbytheXchromosomealtersspermmotilityandprovidesanovelsimpletechnologyforsexingsperm的研究论文。

该研究开发了一种简单的,可逆的化学处理技术,可以将X型精子与Y型精子分开,从而可以显着改变正常的1:1的雄性/雌性后代比例。该研究在小鼠中进行,但该技术也可能广泛适用于其他哺乳动物,包括人类。

在小鼠中,Y染色体编码的基因少于700个,而X染色体编码的基因超过3,000个。虽然精子中的整体基因表达水平低于体细胞,但在圆形精子细胞中,转录被选择性地激活。

研究人员发现,近500个基因仅在携带X的精子中有活性,其中18个基因编码受体。研究人员推测X染色体可能通过调节特定基因的表达在精子中发挥功能差异,而这些差异通常在受精过程中被掩盖。

在这项研究中,研究人员发现编码X染色体的Toll样受体7/8(TLR7/8)由睾丸中大约50%的圆形精子细胞和大约50%的附睾精子表达。特别是,TLR7定位于尾部,TLR8定位于中段。TLR7/8配体活化在不改变精子活力和顶体形成的情况下,选择性地抑制了含X染色体精子(X精子)的迁移,而不影响y精子的迁移。

精子活力的差异使Y型精子与X型精子分离成为可能。采用配体选择的高迁移率精子体外受精后,90%的胚胎为XY雄性。同样,在胚胎移植后获得的幼崽中有83%是XY雄性。相反,TLR7/8激活的慢速移动精子产生的胚胎和幼崽是81%XX雌性。

因此,该研究揭示了Y型精子和X型精子运动之间的功能差异,并且与不同的基因表达模式有关,特别是X型精子上的TLR7/8。研究人员发现,这种效应是由于精子内的能量产生受损,并且可以通过从培养基中去除化学物质来逆转。

xy精子分离术可以选择性别吗?

尽管还有其他方法可用于分离X和Y型精子,但那些方法既麻烦又昂贵,并且有损坏精子DNA的风险。

该研究开发的技术有可能大大简化体外受精或人工授精的性别选择。这些技术广泛用于农业动物育种领域以及人类辅助生殖。

Shimada表示:两种性染色体对受体基因的差异表达为分离X和Y精子的新方法奠定了基础,我们已经成功地通过这种方法选择性地生产雄性或雌性的牛和猪。

尽管如此,在人类生殖技术中使用这种方法目前还只是一种推测,涉及到不受这种新技术效用影响的重大伦理问题。

精子手术还有哪些?

目前和精子有关的大多数都是生殖领域进行辅助生殖开展的,一般是男性患无精子症需要手术取精。

什么是无精子症?得了无精子症应该怎么样获取精子进行辅助生殖呢?

无精子症是指至少两次对射出的精液样本进行离心沉淀后观察,全片镜检无精子,是男性不育的严重类型。无精子症在普通人群发病率约1%,而在不孕不育夫妇中约10–15%。

无精子症并不等同于无精子。根据病因不同,无精子症可分为梗阻性无精子症(OA)和非梗阻性无精子症(NOA)。梗阻性无精子症患者常具有正常的生精功能,主要病因为输精管道的梗阻妨碍了精子的排出或者先天性输精管缺如导致精液中没有精子。通过手术取精,精子获得率近于100%。而非梗阻性无精子症患者主要病因为睾丸生精功能严重受损或完全缺失,通过手术取精获得精子概率大约为50%。

采用手术方法采集睾丸或附睾精子,成为无精子症患者辅助生殖治疗的主要手段。经皮附睾穿刺取精术,睾丸穿刺取精术及近来开展的睾丸显微取精术,为无精子症患者提供了生育的机会。

经皮附睾穿刺取精术(PESA)

主要用于不可逆梗阻性无精子症患者,如多发性梗阻和输精管先天性发育异常或缺如以及输精管绝育术后复通失败者。有些PESA被安排在取卵手术当天,手术取到的精子行卵胞浆内单精子显微注射,剩余的精子可冷冻保存备用。也有些PESA被安排在取卵手术前几周或几个月,所有的样本被冷冻保存以备取卵手术当天使用,避免了取卵手术日取不到精子而不得不冷冻卵子。

PESA优点是手术简便,创伤小,附睾精子较睾丸精子成熟度高。术中取得的精子可直接用于卵胞浆内单精子显微注射,可获得较高的受精率,得到较满意的妊娠结局。

睾丸穿刺取精术(TESA)

睾丸取精术适应症包括非梗阻性无精子症以及梗阻性无精子症患者附睾内未找到可利用的精子。从睾丸直接获取的精子是不成熟的,因为精子在附睾里成熟。从睾丸里取出来的精子活动力很弱甚至没有活动能力。精子的最终成熟,具有活动力是在脱离睾丸组织后在整个运输过程中完成的。

但近来也有相关研究认为,由于睾丸精子DNA损伤程度低于精液和附睾中的精子,对于反复种植失败的患者如果怀疑与精液或附睾精子DNA损伤相关,可以考虑采集睾丸精子行卵胞浆内单精子显微注射以便获得更好的妊娠结局。

睾丸显微取精术

睾丸显微取精手术可使非梗阻性无精子症病人只需切割最小量的睾丸组织就能得到足够数量的精子。睾丸显微取精可以在直视下分离出非梗阻无精子症患者局灶性的曲细精管,犹如沙漠里寻找一片绿洲。与传统的睾丸取精术相比,精子获得率往往比较高,损伤性更小,并发症的发生率更低。显微取精关键在于显微镜下找到存在精子的曲细精管,然而由于选择主观性的存在,并不一定能保证获取精子成功。

总之,手术取精的目的是为了获得数量和质量足够用于辅助生殖技术或冷冻保存的精子,同时尽量降低对生殖器官的损伤。无论使用哪种取精手术,获得的精子联合卵胞浆内单精子显微注射技术,以便使患者获得较高的受精率以及获得最佳的妊娠结局。

以上就是精子分离术是什么?xy精子分离术可以选择性别吗?的全部内容了。目前精子分离术只是临床试验阶段,且面临法律和伦理道德等问题,前景尚不明确,而取精术却是已经临床上稳定展开的精子手术了,帮助了千千万万的无精症患者。

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