精子 DNA 碎片化指数（DFI）在辅助生殖技术中预测胚胎质量的有效性探究

为评估精子 DNA 碎片化指数（DFI）对辅助生殖技术（ART）中早期胚胎发育的影响并确定合适的 DFI 临界值，研究人员回顾性分析 913 对夫妇的 ART 周期。结果显示，DFI 与受精率呈负相关，但预测效果有限。该研究对 ART 治疗中预测胚胎发育有重要意义。

　　在当今社会，不孕不育问题困扰着众多家庭，全球约 15% 的育龄夫妇受到影响，其中男性因素导致的不育占比超 20%。辅助生殖技术（ART）虽日益成熟，但胚胎着床率和临床妊娠率低等问题依旧让临床医生们头疼不已。胚胎质量是 ART 成功的关键，它受男女双方因素影响。以往研究多聚焦女性因素，如女性年龄、超重、卵巢储备功能下降等对 ART 结局的负面影响已被广泛认知，然而精子相关因素对胚胎质量的影响却鲜少被研究，且结论存在争议。精液分析虽仍是评估男性生育力的金标准，但部分不育男性常规精液分析无异常。精子 DNA 碎片化指精子 DNA 单链或双链断裂的积累，DNA 完整性对父系遗传信息的精确传递至关重要，精子 DNA 碎片化指数（DFI）成为评估 ART 结局的潜在指标，世界卫生组织第 6 版《人类精液检查与处理实验室手册》也建议将其纳入常规精液检测项目。不过，目前精子 DFI 诊断男性不育和预测 ART 结局的临界值在 15 - 30% 波动，尚无统一标准。为了解决这些问题，深圳市龙岗区妇幼保健院（龙岗区汕头大学医学院附属妇幼保健院）等机构的研究人员开展了相关研究 。该研究成果发表在《Reproductive Biology and Endocrinology》上，对辅助生殖技术领域有着重要意义。
研究人员用到的主要关键技术方法包括：首先，从 2021 年 1 月至 2022 年 12 月，收集珠海妇幼保健院生殖医学中心的 IVF/ICSI 新鲜周期数据，严格筛选 913 对夫妇的数据作为样本队列。其次，通过精液分析评估精子质量，采用吖啶橙试验（AOT）结合流式细胞术（FCM）检测精子 DFI 。此外，运用计算机辅助精子分析（CASA）系统评估精子浓度、活力和形态；利用时间推移成像技术评估胚胎质量。
研究结果如下：

1. IVF 和 ICSI 周期变量比较：在 1771 个 ART 周期（1476 个 IVF 周期和 295 个 ICSI 周期）中，严格控制女性因素后，IVF 和 ICSI 组女性的年龄、BMI、AMH 水平、取卵数和 MII 卵母细胞数无显著差异。ICSI 组男性年龄、不育持续时间更高，精子 DFI、浓度、前向运动能力和正常形态率更低。IVF 组受精率、D3 胚胎数、囊胚发育率和优质囊胚数更高，2PN 受精率和优质 D3 胚胎数更低，两组卵裂率相似。
2. 精子 DFI 与男性参数的相关性：在 1771 个 ART 周期中，DFI 与男性年龄呈显著正相关，与精子前向运动能力、浓度和正常形态呈显著负相关，与男性 BMI 无相关性，在 IVF 和 ICSI 周期中结果一致。
3. IVF 周期中男性 / 女性因素与胚胎学参数的相关性：在 1476 个 IVF 周期中，精子 DFI 与各胚胎学参数无相关性。男性年龄和不育持续时间与 D3 胚胎和优质 D3 胚胎数量呈负相关，男性 BMI 与囊胚发育率呈负相关，精子浓度与受精率、D3 胚胎和优质 D3 胚胎数量呈正相关，精子前向运动能力与受精率和卵裂率呈正相关。女性因素中，AMH 与多个胚胎学参数呈正相关，女性年龄与囊胚发育率、D3 胚胎和优质 D3 胚胎数量呈负相关，取卵数和 MII 卵母细胞数与多数胚胎学参数呈正相关，女性 BMI 与各胚胎学参数无相关性。
4. ICSI 周期中男性 / 女性因素与胚胎学参数的相关性：295 个 ICSI 周期数据显示，精子 DFI 和正常形态对胚胎质量无显著影响。男性不育持续时间与 D3 胚胎、优质 D3 胚胎和优质囊胚数量呈负相关，男性年龄与 D3 胚胎和优质 D3 胚胎数量呈负相关，男性 BMI 与囊胚发育率呈负相关，精子浓度与受精率、D3 胚胎和优质 D3 胚胎数量呈负相关，精子前向运动能力与受精率和 2PN 受精率呈负相关。女性因素方面，AMH、取卵数和 MII 卵母细胞数与多个胚胎学参数呈正相关，女性年龄与 D3 胚胎数量呈负相关，女性 BMI 与各胚胎学参数无相关性。
5. 总 ART 周期中精子 DFI 与胚胎学参数的相关性：合并 IVF 和 ICSI 周期数据后发现，精子 DFI 仅与受精率呈显著负相关，与其他胚胎学参数无相关性。
6. 精子 DFI 预测胚胎学结局的最佳临界值：以受精率≥80% 为阈值，通过 ROC 曲线分析得出精子 DFI 临界值为 21.15%，其预测高受精率的敏感性为 36.7%，特异性为 28.9% ，曲线下面积为 0.542 ，预测能力相对较弱。
   研究结论和讨论部分指出，在男性因素中，年龄、不育持续时间、精子浓度和前向运动能力与某些胚胎学参数显著相关，尤其影响 D3 胚胎数量。女性因素在早期胚胎发育中比男性因素更关键，AMH 水平、取卵数和 MII 卵母细胞数对各胚胎学参数影响显著。虽然精子 DFI 与常规精子参数的相关性存在争议，但本研究表明其与男性年龄正相关，与常规精子参数负相关，与男性 BMI 无关。此外，精子 DFI 仅在受精阶段对 ART 胚胎学参数有显著影响，且预测高受精率的价值较低。不过，对于年龄较大或精子活力下降的男性，检测 DFI 可能有助于提高对 ART 治疗中胚胎质量的预测效果。本研究也存在一定局限性，如 DFI 检测技术的局限性以及缺乏最终妊娠结局分析等。未来研究需要采用更多 DFI 相关技术并整合多中心数据，进一步探究精子 DFI 对 ART 治疗结局的影响，明确其在胚胎发育过程中的时间依赖性作用。总的来说，该研究为辅助生殖技术中评估精子质量和预测胚胎发育提供了重要参考，推动了该领域的研究进展，有助于临床医生更好地理解男性因素在 ART 中的作用，为提高 ART 成功率提供理论依据 。