计算机辅助精子分析系统在大鼠精子运动能力测定中的应用

[目的]应用计算机辅助精子分析(computer assisted sperm analysis,CASA)技术研究氯化镉(CdCl_2)不同时间染毒对大鼠成熟精子运动能力的影响。[方法]用扩散法收集大鼠附睾尾成熟精子制成精子悬液,分8组,CdCl_2染毒浓度分别为0,0.5,1.0,2.0,4.0,8.0,16.0,32.0mg/L,每组6个平行样,染毒30min、1h、2h、4h后用CASA仪测定反映大鼠精子运动能力及运动方式的各项参数。[结果]CdCl_2染毒30min后,染毒组精子平均路径速度(VAP)、曲线运动速度(VCL)、直线运动速度(VSL)、直线性(LIN)和精子头侧摆幅度(ALH)等参数与对照组相比差异有统计学意义(P<0.05),鞭打频率(BCF)、前向性(STR)在1.0～32.0mg/L的染毒范围内差异有统计学意义(P<0.05),VAP值随着染毒浓度增加有降低的趋势(r=-0.348,P<0.05)。随着CdCl_2染毒浓度的增加和时间的延长,精子运动能力下降,呈现剂量-效应和时间-效应关系。[结论]体外CdCl_2染毒可以引起成熟精子的运动能力下降。     

亚急性微波辐射对大鼠精子运动参数及畸形率的影响

目的探讨亚急性微波辐射对雄性大鼠精子的影响。方法将90只成年清洁级雄性Wistar大鼠随机分为对照组和10、30 mW/cm2微波辐射组,每组30只。采用微波模拟源进行全身均匀辐射,15 min/次,5次/周,连续2周。于末次辐射后6 h和1、3、7、14、28 d检测附睾精子活率参数[包括前向运动(A+B级)、非前向运动(C级)和不动(D级)精子百分比],精子活力参数[包括运动的曲线速度(curvilinear velocity,VCL)、直线速度(straight-line velocity,VSL)、平均速度(average path velocity,VAP)和鞭打频率(beat/cross frequency,BCF),运动方式参数[包括线性指数(linearity,LIN)、直线指数(straightness,STR)、振动指数(wobble,WOB)、头部侧向运动平均振幅(amplitude of lateral head displacement,ALH)]。结果与对照组比较,各剂量微波辐射后大鼠AB级精子百分比明显下降,D和C级精子百分比明显增加,活力参数VCL、VSL、VAP和BCF明显下降,运动方式参数ALH明显降低,LIN、STR和WOB无明显变化,精子畸形率明显增加。结论亚急性微波辐射可引起大鼠精子活动力下降和精子畸形率增加,从而影响其生育力。     

精子形态与精子活力、精子运动参数之间的关系

目的:探讨精子形态与精子活力及精子运动参数之间的关系。方法:847例不育患者采用精子自动分析系统分析精子运动参数及精子活力,采用精子形态检测系统进行精子形态分析。结果:形态异常组精子活率低于形态正常组精子活率(P<0.05);精子形态异常组精子曲线速度(VCL)、直线速度(VSL)及直线性(LIN)均显著低于精子形态正常组(P<0.05);形态正常精子百分率与VSL、LIN及平均移动角度(MAD)有显著正相关性(P<0.01),大头精子百分率与VSL及LIN有显著负相关性(P<0.01),尾部缺陷精子百分率与VSL有显著负相关性(P<0.01)。结论:精子动态和形态异常可能相伴产生,形态异常可能影响精子活力;精液常规与精子形态学分析相结合有助于提高男性不育症的诊断率,为不孕患者选择合适的助孕方式。     

解脲支原体感染者精子动态参数的研究

目的：探讨解脲支原体感染与精子动态参数改变的关系,评价支原体对精子质量的影响。方法：严格按照WHO技术规范,利用精子彩色自动分析系统对120例来我院男科门诊就诊的解脲支原体感染的患者和120例精液常规正常无支原体感染者进行精液精子动态参数分析。结果：解脲支原体感染组和无感染组各项精子动态参数（曲线速度VCL、直线速度VSL、平均路径速度VAP、平均移动角度MAD、侧摆幅度ALH、鞭打频率BCF、直线性LIN、摆动性WOB、前向性STR）比较,均存在统计学差异。结论：解脲支原体感染对精子的质量有影响,可能是男性不育因素之一。     

L-肉毒碱体外对人精子活率及运动参数的影响

目的：研究L-肉毒碱体外对人精子活率及运动参数的影响，分析L-肉毒碱对维持和提高精子质量的效果，并探讨其在男性不育症治疗中的作用。方法：选取10例精液质量参数正常、健康的生育男性和20例弱精子症不育患者精液，分别加入不同浓度的L-肉毒碱并于37℃孵育，镜检观察精子的形态变化，并采用计算机辅助精液分析系统检测各组精子的活率、活力（a＋b级精子百分率）、前向性（STR）、直线性（LIN）、直线速度（VSL）、曲线速度（VCL）以及平均路径速度（VAP）参数，同时对检测结果进行统计学分析。结果：正常生育男性精子体外加入L-肉毒碱后，可明显减缓精子活率、活力及VSL、VCL以及VAP的下降趋势，且随着L-肉毒碱加入浓度的增加，这种减缓作用增强。但当L-肉毒碱浓度超过1200μmol／L时，减缓作用减小。较为适宜的L-肉毒碱浓度为400μmol／L。弱精子症患者精液体外加入L-肉毒碱浓度在400μmol／L～1200μmol／L、孵育时间为30min～60min时，差异有统计学意义（P〈0．05或P（0．01）地提高体外精子的活率、活力及VSL、VCL以及VAP等参数。体外加入L-肉毒碱，能显著提高固精浆L-肉毒碱水平低下所致弱精症患者精子的活率、活力及运动参数，并可显著减缓正常生育精子活率、活力及运动参数的降低。结论：体外添加适宜浓度的L-肉毒碱，能显著提高因精浆L-肉毒碱水平低下所致弱精症患者精子的活率、活力及运动参数，并可显著减缓正常生育精子活率、活力及运动参数的降低。     

年龄对不明原因不育男性精子运动参数及DNA损伤的影响

目的 探讨不明原因不育男性的年龄对其精子运动力及DNA损伤的影响。方法 回顾性分析2013年1月至2018年12月在本院不孕不育专科门诊就诊的400例不明原因不育患者,按年龄分为二组：<35岁组和≥35岁组,通过计算机辅助精液分析系统(CASA)检测获得前向运动精子百分率(PR%)、总活力和精子运动参数(VAP、VSL、VCL、ALH、STR、LIN、BCF);采用精子染色质扩散法(SCD)评估精子DNA损伤程度,结果以DNA碎片指数(DFI)报告。结果 不明原因不育患者年龄与PR%、总活力、VAP、VSL和VCL呈负相关(r分别为-0.142、-0.125、-0.142、-0.114和-0.161,P均<0.05),而与精子DFI呈正相关(r=0.161,P<0.05);≥35岁组的PR%、VAP和VCL均明显低于<35岁组(P均<0.05),而≥35岁组的DFI水平及DFI异常率均高于<35岁组且差异具有统计学意义;同时,≥35岁组的精子DNA损伤率风险是<35岁组的两倍多。结论 在不明原因不育男性中,年龄越大的患者其精子运动参数可能越低,...     

精浆抗精子抗体对精子形态及运动特征的影响

目的:探讨精浆抗精子抗体(AsAb)对精子形态和运动特征的影响。方法:检测251例男性不育患者精液样本,采用酶联免疫法进行AsAb检测,计算机自动分析精子运动特征,采用精子形态检测系统下人工修正方法进行精子形态分析。结果:251例男性不育患者中,AsAb阳性率为17·13%。AsAb阳性组正常形态精子百分率与阴性组无显著性差异(P>0·05),大头精子和锥形头精子百分率显著高于AsAb阴性组(P<0·05,P<0·005)。精浆AsAb阳性组a+b级精子百分率,精子运动参数MAD、LIN、WOB均明显低于阴性组,两组比较差异有显著性(P<0·05,P<0·01)。结论:精浆AsAb不影响正常形态精子百分率,但能使锥形头精子百分率显著升高;使a+b级精子百分率、精子运动参数MAD、LIN、WOB明显降低。     

精液白细胞与精子运动参数关系的研究

目的:探讨精液白细胞与精子运动参数关系。方法:234例不育患者,采用精子自动分析系统分析精子运动参数,采用联苯胺法分析精液白细胞。结果:白细胞精子症组精子运动参数VCL、VSL、VAP均显著低于非白细胞精子症组,两组比较差异有显著性(P<0.001,P<0.001,P<0.001);白细胞精子症组MAD、BCF显著高于非细胞精子症,两组比较差异亦有显著性(P<0.001,P<0.001)。精液白细胞与VCL、VSL、VAP均呈显著负相关(r=-0.368,P<0.001;r=-0.362,P<0.001;r=-0.359,P<0.001),与MAD、BCF均呈显著正相关(r=0.134;P<0.05,r=0.210,P<0.001)。结论:精液白细胞可影响精子运动参数。     

II型拟除虫菊酯对小鼠精子运动参数的影响

50只体重为18～22 g的雄性昆明种小鼠随机分为5组（每组10只）,即溴氰菊酯（DM）1.8、3.6 mg/kg组,氯氰菊酯（CP）4.0、8.0 mg/kg组及色拉油对照组,连续1个月经口灌胃染毒后处死,测定主要脏器的脏器系数,检测小鼠精子运动参数、精子畸形发生率。结果显示：（1）DM两个剂量组小鼠脾脏的脏器系数与对照组比较明显增高（P〈0.05）;CP 8.0 mg/kg组小鼠脑的脏器系数与对照组比较却明显降低（P〈0.05）。（2）DM 3.6 mg/kg组平均直线运动速度（velocity of rectilinear motion,VSL）、平均路径速度（velocity of average pathway,VAP）、侧摆幅度（amplitude of oscillation,ALH）、运动的直线性（linearity of mo-tion,LIN）、运动的摆动性（wobble of motion,WOB）与对照组相比明显降低（P〈0.05）;CP 8.0 mg/kg组平均曲线运动速度（ve-locity of curve motion,VCL）、VSL、VAP与对照组相比明显降低（P〈0.05）;其余各剂量组精子运动参数与对照组相比,均无统计学意义。（3）各剂量组精子畸形率的增加与对照组相比无统计学意义。提示本实验条件下,Ⅱ型拟除虫菊酯对雄性小鼠脾脏、脑脏器系数和小鼠精子活力及运动方式有一定的影响。     

雷公藤甲素对雄性大鼠附睾功能与精子动力学参数的影响

目的 研究雷公藤甲素对雄性性成熟期大鼠附睾功能及精子运动的影响,探讨雷公藤甲素生殖毒性的作用机制.方法 将2月龄健康清洁级Sprague-Dawley雄性大鼠40只随机分为对照组(0.5%的羧甲基纤维素钠)及低、中、高雷公藤甲素染毒组(染毒剂量分别为25、50、100 μg/kg),经口灌胃染毒,每天1次.连续染毒50d后,取双侧附睾称重,并计算附睾系数.唾液酸含量的测定采用5-甲基苯二酚法,蛋白含量的测定采用考马斯亮兰法,肉毒碱含量的测定采用酶联免疫吸附法.采用计算机辅助精子分析(CASA)系统评价左附睾尾精子动力学参数.结果 各染毒组大鼠体重间比较,差异无统计学意义(P＞0.05).与对照组相比,中、高剂量组唾液酸含量和高剂量组附睾脏器系数和肉毒碱含量均较低,差异有统计学意义(P＜0.05或P＜0.01).与对照组比较,高剂量组精子曲线速度(VCL)、平均路径速度(VAP)、侧摆幅度(ALH)、鞭打频率(BCF)和中、高剂量组精子直线速度(VSL)、直线性(LIN)、前向性(STR)均较低,差异有统计学意义(P＜0.05或P＜0.01).结论 雷公藤甲素可以引起附睾功能损伤,继而影响附睾尾精子运动速度与线性方向.     

芹菜汁对小鼠精液参数及毒性作用的影响

目的:探讨芹菜汁对小鼠精液参数以及毒性作用的影响,为芹菜的进一步开发利用提供一定依据。方法:将小鼠按体重随机分为7d、14d和28d3个时间组,再将时间组按体重随机分为4组(对照组、低剂量组、中剂量组和高剂量组),每天定时给对照组0.3ml生理盐水灌胃,剂量组给0.3ml不同浓度的芹菜汁灌胃,分别于各时间段结束后处死动物。应用WLJY-9000型伟力彩色精子质量检测系统测定精子运动参数。结果:7d组、14d组中高剂量组和中剂量组精子密度与相应对照组比较差异均有统计学意义(P<0.05)。中剂量组:VCL14d组和28d组分别和7d组比较有统计学意义(P<0.01),VSL7d组和14d组比较有统计学意义(P<0.05);高剂量组:VCL、MAD、WOB7d组和14d组比较均有统计学意义(P<0.05)。结论:芹菜汁能够影响小鼠精子运动参数,降低精子密度。     

辛硫磷对大鼠精子生成量和精子运动能力的影响

为探讨有机磷杀虫剂辛硫的雄性生殖毒性,运用动物实验研究了不同剂量辛硫磷径口染毒大鼠６０天对精子生成量和精子运动能力的影响。采用计算机辅助精子分析仪分析精了轨迹。结果显示：辛硫磷２４．５和７３．５ｍｇ／ｋｂＢＷ染毒组,大鼠睾丸精子生成量低于对照组。     

S型氯代甘油醇对大鼠精子运动和超活化抑制作用研究

目的研究S型氯代甘油醇(SACH)对大鼠精子运动和超活化的影响和可能机制。方法 20只成熟雄性SD大鼠随机分为4组,分别给予0、2.5、5.0和10mg/kg BW SACH,连续灌胃染毒52天。取附睾尾精子,获能条件下培养5h,以计算机辅助精子分析系统检测精子运动和超活化运动,同时检测精子特异的3-磷酸甘油醛脱氢酶(GAPDS)活性、三磷酸腺苷(ATP)和环磷酸腺苷(cAMP)水平,观察己酮可可碱(PTF)对SACH的拮抗作用。结果 SACH染毒组大鼠精子曲线运动速率(VCL)、平均路径速率(VAP)、直线运动速率(VSL)和精子头侧摆幅度(ALH)与对照组相比受到显著抑制(P0.01),运动直线性(LIN)显著增强(P0.01)。SACH使VCL≥400μm/s或LIN≤20%的比例显著减少(P0.01和P0.05),表明精子超活化受抑制。SACH显著抑制GAPDS活性,ATP和cAMP水平也随染毒剂量增加呈下降趋势。PTF可改善精子cAMP水平,部分缓解精子运动和超活化的抑制程度。结论 SACH抑制大鼠精子GAPDS活性导致ATP和cAMP水平下降,可能是影响精子运动和超活化的重要机制。     

Morphometric analysis of sperm used for IVP by three different separation methods with spatial light interference microscopy

ABSTRACT

The goal of this study was to characterize sperm populations resulting from three different methods of sperm selection used for bovine in vitro fertilization. We compared sperm selection with discontinuous Percoll gradients, Swim-Up, and electro-channel. Spatial light interference microscopy (SLIM) was used to evaluate the morphology of the spermatozoa and computer-assisted semen analysis (CASA) was used to evaluate the motility behavior of the sperm. Using these two technologies, we analyzed morphometric parameters and the kinetic (motility) patterns of frozen-thawed Holstein bull spermatozoa after sperm selection. For the first time, we have shown that these methods used to select viable spermatozoa for in vitro fertilization (IVF) result in very different sperm subpopulations. Almost every parameter evaluated resulted in statistical differences between treatment groups. One novel observation was that the dry mass of the sperm head is heavier in spermatozoa selected with the electro-channel than in sperm selected by the other methods. These results show the potential of SLIM microscopy in reproductive biology.

Abbreviations: SLIM: spatial light interference microscopy; CASA: computer aided sperm analysis; IVF: in vitro fertilization; BSA: bovine serum albumin; QPI: quantitative phase imaging; IVEP: in vitro embryo production; IACUC: institutional animal care and use committee; CSS: Certified Semen Services; AI: artificial insemination; TALP: Tyrode’s Albumin Lactate Pyruvate; MEC: medium for electro-channel; PDMS: polydimethylsiloxane; EC: electro-channel; TM, %: total motility; PM, %: progressive motility; RM, %: percentage of rapid sperm motility; VAP, μm/s: average path velocity; VSL, μm/s: straight-line velocity; VCL, μm/s: curvilinear velocity; ALH, μm: amplitude of lateral head displacement; BCF, Hz: beat cross frequency; STR, %: straightness; LIN, %: and linearity; GLS: generalized least squares; ANOVA: analysis of variance; LSD: Least Significant Difference; SPSS: Statistical Package for the Social Sciences; PCA: principal components analysis     

Computer-assisted sperm analysis parameters in young fertile sperm donors and relationship with age

Sperm parameter values have been shown to decline with age, according to conventional sperm analysis. However, the effect of age on sperm kinematic parameters has been rarely studied, especially in young fertile men. Here, we studied Computer-Assisted Sperm Analysis (CASA) parameters in a large cohort of men with proven fertility, in order to determine if there is a decline with age in this young fertile population. This retrospective analysis of CASA parameters was conducted on all donors included in the sperm donor programme in the Assisted Reproductive Techniques (ART) Centre of the University Hospital of Nantes between 2006 and 2009. Sperm concentration, motility, and kinetic parameters were recorded by a HTM-Ceros system and compared in 3 groups of sperm donors according to their age:?<35 years, 36-40 years, and 41-44 years. A total of 362 ejaculates from 138 donors were analyzed. Values for ALH, VCL, LIN, and STR significantly decreased with age. Sperm concentration, motile sperm proportion, and other kinetic parameters did not differ significantly among the groups. The use of CASA allowed the identification of ALH, VCL, LIN, and STR age-related decrease in young men with proven fertility.     

Computer-assisted sperm analysis parameters in young fertile sperm donors and relationship with age

Sperm parameter values have been shown to decline with age, according to conventional sperm analysis. However, the effect of age on sperm kinematic parameters has been rarely studied, especially in young fertile men. Here, we studied Computer-Assisted Sperm Analysis (CASA) parameters in a large cohort of men with proven fertility, in order to determine if there is a decline with age in this young fertile population. This retrospective analysis of CASA parameters was conducted on all donors included in the sperm donor programme in the Assisted Reproductive Techniques (ART) Centre of the University Hospital of Nantes between 2006 and 2009. Sperm concentration, motility, and kinetic parameters were recorded by a HTM-Ceros system and compared in 3 groups of sperm donors according to their age:?<35 years, 36–40 years, and 41–44 years. A total of 362 ejaculates from 138 donors were analyzed. Values for ALH, VCL, LIN, and STR significantly decreased with age. Sperm concentration, motile sperm proportion, and other kinetic parameters did not differ significantly among the groups. The use of CASA allowed the identification of ALH, VCL, LIN, and STR age-related decrease in young men with proven fertility.     

吸烟对精子DNA完整性、精子参数的影响

目的:探讨吸烟对精子DNA完整性、精子参数的影响。方法:调查191例男性不育患者的吸烟情况,采用吖啶橙荧光染色后检测精子DNA完整性,计算机自动分析精子密度与活力,精子形态检测系统下人工修正方法进行精子形态分析。结果:吸烟组精子活力显著低于不吸烟组(P<0.05),精子密度和形态低于不吸烟组,但差异无统计学意义(P>0.05)。吸烟组精子DNA完整率异常例数显著高于不吸烟组(χ2=5.393,P<0.05),精子DNA完整率异常组精子密度显著低于精子DNA完整率正常组(P<0.05),精子DNA完整率异常组的精子活力、形态与正常组相比差异无统计学意义(P>0.05)。结论:吸烟影响精子DNA完整率;精子DNA完整率异常与精子参数异常相关;吸烟可能通过影响精子DNA完整性影响精子参数。     

甲萘威农药生产职业暴露对男工精子和精液质量的影响

目的　了解甲萘威的男性生殖毒性。方法　选择某农药厂接触甲萘威生产的男工31名为暴露组;该厂行政区男性员工4 6名为内对照组;某疾病预防控制中心男性员工2 2名为外对照组。对各组环境空气中甲萘威及其相关气体异氰酸甲酯(MIC)、氨气及总酚进行连续3d的监测;选暴露组及外对照组各3人进行个体采样并测定其皮肤污染量;收集各组人群的精液,进行精液质量、精子的形态学评价,用计算机辅助精子分析(CASA)系统分析精子的运动能力。结果　暴露组作业环境空气中甲萘威的几何平均浓度(G)为5 2 .4 1mg/m3 、总酚为0 .0 8mg/m3 ,均高于内、外对照组,差异有统计学意义(P <0 .0 5或P <0 .0 1)。暴露组男工个体采样甲萘威浓度(G)为7.38mg/m3 ,皮肤的污染量(G)为86 2 .4 7mg/m2 ;外对照组均未检出。暴露组男工精子直线运动速度[VSL ,(2 6 .2 9±7.84 )μm/s]、鞭打频率[BCF ,(3.99±1.5 5 )Hz]、直线性(LIN ,39.89%±6 .0 0 % )、前向性(STR ,71.5 1%±11.2 2 % )均低于内、外对照组,精液黏稠度、精子活动度异常率及精子总畸形发生率均高于外对照组,精液量[(2 .39±1.4 4 )ml]、精子活动度[(1.77±0 .6 1)级]低于外对照组,差异均有统计学意义(P <0 .0 5 )。结论　甲萘威职业暴露对男工精子和精液质量有一定影响