刘贵中 | 男人娇弱的Y染色体

    人类Y染色体属于正常男性特有的性染色体，长约60Mb，为近端着丝粒染色体，结构上分为短臂（Yp）和长臂（Yq）。然而，Y染色体很娇弱，受诸多因素影响，容易发生结构和功能改变，从而导致性发育和精子异常。

一、Y的作用

    1.性别决定作用  Yp有决定男性性别基因，其编码产物称为睾丸决定因子（TDF）,最佳候选基因SRY，属单拷贝基因。SRY基因位于Yp11.3，不是性别决定的唯一因素，其下游基因突变也可能导致睾丸分化。

    2.生育力决定作用  Y染色体长臂存在调控精子发生的基因，又称无精子症因子（AZF）,分为3个区域，即AZFa、AZFb、AZFc，位于Yq11，AZF微缺失导致精子异常。

二、Y的异常及影响因素

    人类Y染色体结构正在以每年1%的速度逐渐递减，娇弱的Y染色体容易发生结构和数目异常，受到理化因素、生物因素、高龄因素、遗传因素、自身免疫因素等影响。

    1.物理因素：人类所处的辐射环境，包括天然辐射和人工辐射（放射辐射、工业照射、爆炸尘埃等），电离辐射常导致染色体异常改变。

    2.化学因素：人类接触的化学物质，包括天然产物和人工合成（农药、抗代谢药、抗肿瘤药等）通过各种渠道进入人体引起染色体畸变。

    3.生物因素：病毒影响人体细胞，常引起多种类型的染色体畸变。

    4.高龄因素：高龄配子老化，修复能力下降，常常导致染色体不分离。

    5.遗传因素：父母亲染色体异常后代异常概率增大，存在家族遗传倾向。

    6.自身免疫因素：自身免疫因素在染色体不分离中发挥一定作用。

三、Y的异常与男性不育

    Y染色体异常常见数目异常（增加或减少）和结构异常（重复、倒位、易位、环状染色体、等臂、双着丝粒、微缺失等），其中以AZF微缺失最为常见。

    1.AZF微缺失发生机制：

    同源重组是Y染色体AZF微缺失的主要机制，5个回文结构分布于AZFb和AZFc区，Y染色体的回文结构有基因修复作用，同时也是发生微缺失的结构基础。

    AZFa缺失两个单拷贝基因DDX3Y和USP9Y，造成792kb的片段缺失；AZFb缺失造成6.2Mb片段缺失，由于回文结构P5与P1近端同源重组；AZFc缺失造成3.5Mb的缺失，由于回文结构P3中的扩增子b2与P1中的扩增子b4同源重组。

    2.AZF微缺失与精子的关系：

    AZFa区缺失USP9Y和DDX3Y两个单拷贝基因，表现为唯支持细胞综合征（SCOS），没有生精的种子。

    AZFb区缺失RBMY和HSFY等多个候选基因，表现为生精阻滞在精母细胞阶段，不能成熟分裂成为精子细胞。

    AZFc区缺失CDY和DAZ等候选基因，表现程度不一，从精子正常、少精子症或无精子症不等。

    3.Y染色体AZF微缺失检测指征：

    （1）非梗阻性无精子症；

    （2）重度少精子症（精子浓度＜500万/mL）；

    （3）有Y染色体微缺失家族遗传性可能者。

    4.处理原则：

    （1）AZFa缺失和AZFb缺失均不能生育后代，以供精生育为主；

    （2）AZFc缺失精子表现各异，精子浓度高可自然妊娠，无精子症也可通过睾丸穿刺或显微取精获得精子进行ICSI。

    （3）AZFc缺失存在垂直遗传，且有进一步加重可能，若条件允许，可选择胚胎植入前筛查（PGS）生育女孩。

小结

    Y染色体对男性性别及生育能力有决定作用。娇弱的Yp上SRY基因突变可表现为性发育异常。Y染色体数量与结构异常影响精子生成，由无精子症因子（AZF）决定，AZF位于Yq11.21-11.23，分为AZFa、AZFb、AZFc三个部分，AZFa区缺失单拷贝基因DDX3Y和USP9Y，导致唯支持细胞综合征（SCOS）；AZFb区缺失生精阻滞在精母细胞阶段，无成熟精子；AZFc区缺失可表现为精子正常、少精子症或无精子症，但AZFc缺失易发生垂直遗传，且有进一步加重可能。

参考文献：

[1] 白文俊. 《现代男科学临床聚焦（第二版）》.北京：科学技术文献出版社, 2022.3.244-250.

作者介绍

编辑：张桂芳

审核：王欣

终审：郭涛