膜联蛋白柱（MACS）技术对精子染色体异常患者IVF结局影响的探索性临床研究

《Scientific Reports》：Quasi-randomized pilot clinical trial comparing the use of annexin columns in patients with abnormal sperm FISH undergoing IVF techniques

本研究针对精子染色体结构异常（FISH）患者缺乏有效治疗手段的临床难题，开展了膜联蛋白柱（MACS）技术在辅助生殖中应用效果的探索性研究。通过准随机对照试验发现，在常规ICSI基础上联合MACS技术，并未显著改善受精率（66.7% vs 69%）、胚胎整倍体率（30.8% vs 30%）等实验室指标。研究首次系统评估了MACS技术在此特定人群中的有效性，为临床治疗策略选择提供了重要循证依据。

　　

在辅助生殖技术领域，精子染色体异常一直是困扰临床医生的难题。当精液中携带染色体异常的精子比例过高时，不仅会导致受精率下降、胚胎非整倍体率升高，更与复发性流产（RPL）和反复植入失败（RIF）密切相关。尤其令人困扰的是，尽管荧光原位杂交（FISH）技术能够准确诊断精子染色体异常，但长期以来临床缺乏针对这一问题的有效干预手段。

在这种背景下，磁活化细胞分选（MACS）技术，又称膜联蛋白柱，引起了研究人员的注意。该技术原本用于筛选DNA碎片率高的精子，但有趣的是，前期研究表明它可能对染色体异常的精子也有筛选作用。这为解决精子染色体异常问题提供了新的思路，但这一猜想是否成立，亟需临床试验加以验证。

为了回答这个关键问题，研究团队设计了一项创新的准随机对照试验。该研究同时兼顾了两个重要目标：一方面要明确精子FISH检测在不同适应症患者中的异常率分布规律，另一方面要评估MACS技术对精子染色体异常患者IVF实验室结局的实际影响。

研究团队首先对234例完成精子FISH检测的病例进行了系统性分析。结果显示，总体异常率为8.5%，但不同适应症之间存在显著差异。其中，单纯男性因素异常率最高（13.9%），而复发性流产合并男性因素者达9.1%，单纯复发性流产仅为2.7%。进一步分析发现，精子浓度和形态异常与FISH结果异常密切相关：少精子症患者异常率达14.4%，畸形精子症患者达14.6%，而隐匿性精子症患者的异常率甚至高达100%。

在明确人群特征的基础上，研究纳入了10对夫妇进行干预效果评估。这些夫妇有一个共同特点：男方均有精子FISH检测异常，但染色体核型正常；女方年龄在18-40岁之间，双方均无遗传学异常等其他禁忌症。

研究采用创新的实验设计：每位患者的精液样本经过常规密度梯度离心法处理后，平均分为两份。一份直接作为对照组，另一份则进行MACS技术处理。成熟卵母细胞也按1:1比例随机分配至两组，均通过卵胞浆内单精子注射（ICSI）技术进行受精。这种设计确保了两组间的可比性，同时使每位患者都能平等受益于实验性治疗。

关键技术方法包括：采用FISH技术分析精子染色体异常率；通过密度梯度离心结合上游法进行精子优化处理；使用MACS技术进行精子筛选；通过ICSI进行体外受精；在胚胎发育第3天进行活检，采用大规模测序技术进行植入前遗传学检测（PGT）。

精子FISH结果分析

通过对不同适应症患者的FISH结果进行统计，研究人员绘制了详细的异常率分布图谱。结果显示男性因素不育是进行精子FISH检测的最主要适应症，也是异常率最高的群体。特别是在少精子症和畸形精子症患者中，染色体异常风险显著增高。

MACS对IVF实验室结果的影响

在受精率方面，MACS组（69%）与对照组（66.7%）无显著差异（p=0.75）。异常受精率虽然MACS组（4.2%）低于对照组（8.3%），但差异未达统计学意义（p=0.49）。特别值得注意的是，MACS组完全避免了单原核（1PN）受精卵的形成，而对照组单原核受精卵占异常受精的50%，这一差异具有统计学意义（p=0.039）。

在胚胎发育潜能方面，MACS组可活检胚胎率为83.7%，对照组为87.5%，组间无显著差异（p=0.73）。最关键的是，两组间的胚胎整倍体率几乎完全相同：MACS组为30%，对照组为30.8%（p=0.93）。

讨论与结论

本研究首次系统评估了MACS技术在精子染色体异常患者中的临床应用价值。结果表明，在现有的常规精子优化技术基础上，增加MACS处理并未带来额外的实验室指标改善。这一发现可能源于以下原因：常规密度梯度离心和上游法本身已能有效筛选质量较好的精子，ICSI过程中胚胎学家对精子的形态学选择也可能部分抵消了染色体异常带来的负面影响。

研究的另一重要贡献在于明确了精子FISH检测的临床适用人群。数据显示，该检测在男性因素不育，特别是少精子症和畸形精子症患者中具有较高诊断价值，而在单纯复发性流产患者中异常率较低。这一发现为临床合理应用该项检测提供了循证依据。

需要指出的是，本研究作为一项探索性试验，存在样本量有限的局限性。此外，研究仅观察了胚胎发育第三天的实验室指标，未能评估囊胚形成率、临床妊娠率等更终点的结局。因此，MACS技术对精子染色体异常患者的潜在价值仍需更大样本的研究进一步验证。

综上所述，本研究为精子染色体异常患者的临床管理提供了重要启示：精子FISH检测应重点应用于男性因素不育患者；在当前技术条件下，常规ICSI结合优质精子选择已能有效应对精子染色体异常问题；MACS技术在此特定人群中的应用价值可能有限。这些发现发表于《Scientific Reports》期刊，为辅助生殖领域的精准医疗实践提供了有价值的循证证据。