精子DNA高碎片化患者宫腔内人工授精中使用微流控ZyMot装置的妊娠结局：一项探索性回顾研究

《Andrology》：Pregnancy Outcomes of Intrauterine Insemination Using Microfluidics ZyMot Device for Patients With High Sperm DNA Fragmentation: An Exploratory Retrospective Study

　　

摘要 背景 高精子DNA碎片化影响男性生育力，并与精子存活率和妊娠率呈负相关。使用微流控装置可实现更严格的精子筛选，避免了有损DNA完整性的离心步骤。 目的 确定在高精子DNA碎片化的情况下，微流控ZyMot精子选择方法是否能提高宫腔内人工授精（IUI）的妊娠率。 材料与方法 这是一项回顾性队列探索性研究，纳入2022年12月至2024年12月期间132例高精子DNA碎片化的患者。分别对50例和82例患者使用微流控ZyMot装置和密度梯度法制备用于授精的精子。研究纳入接受IUI周期的患者，其新鲜精液样本的DNA碎片化程度较高（≥20%），并在授精前6个月内完成检测。 结果 ZyMot组的IUI妊娠率（PR）为8%，密度梯度组为9.8%，差异无统计学意义（p = 1.00）。梯度组的总活动精子计数（TSM）显著更高（35.0 vs. 12.3，p-值 < 0.001）。对于所有合并的患者，精子DNA碎片化指数（DFI）在20%-30%之间的患者PR为12.3%，而DFI超过30%的患者PR为3.9%。 讨论 此项探索性研究表明，在对高DNA碎片化患者的IUI中，使用微流控ZyMot装置进行精子准备并未带来妊娠率的显著提升；两种准备方法（ZyMot与密度梯度）的妊娠结局相当。 结论 虽然微流控ZyMot方法能够实现更精细的精子筛选并获得更低的DFI，但其在IUI周期中的妊娠结局与密度梯度洗涤法相似。两种方法均可用于精子准备。在DFI为20%-30%的患者与DFI >30%的患者之间观察到的妊娠率差异可能表明，在更高的DFI水平下，IUI成功率存在下降趋势，尽管需要进一步的研究来证实这一关联。 局限性及注意事项 由于参与者数量较少，本回顾性研究存在较高的II类错误风险。鉴于其探索性质，可能纳入了同一患者的重复周期，因此对统计比较应谨慎解读。

关于《精子DNA高碎片化患者宫腔内人工授精中使用微流控ZyMot装置的妊娠结局：一项探索性回顾研究》的解读

一、研究背景与目的

宫腔内人工授精（IUI）是一种简单、非侵入性且成本较低的不孕症治疗技术，但其每周期妊娠率受精子质量、制备方法及整体不孕因素影响而波动较大。长期以来，精液分析被视为男性不育诊断的金标准，但该方法存在局限性，其结果在不同实验室甚至同一患者的不同样本间可能存在差异。精液分析主要检查精子浓度、活力和形态等关键参数，却缺乏分子层面的评估，而这在某些情况下正是男性不育问题的根源。其中一个重要的分子层面因素是精子DNA碎片化（Sperm DNA Fragmentation），其可由多种因素引起，如活性氧（ROS）与精液中抗氧化剂失衡导致的氧化应激。

精子制备在IUI结局中扮演着至关重要的角色，因为它能确保去除精浆，促进精子的激活和获能，这对于体内受精至关重要。不同的精子洗涤技术包括上游法、密度梯度离心法和微流控法。前两种方法是各实验室常规使用的方法，研究显示两者具有相当的妊娠率。然而，它们都存在一些局限性，包括可能损伤精子DNA的离心步骤。微流控技术主要用于体外受精（IVF）和卵胞浆内单精子注射（ICSI）以实现更严格的选择，但最近一些实验室开始在特定病例（如高DNA碎片化）中将其应用于IUI，因为该技术绕过了离心步骤，从而保护了DNA完整性。

DNA碎片化在精子发生过程中自然发生，这是由于精子DNA与鱼精蛋白高度压缩所致。生理状态下，这些碎片在受精后由卵母细胞修复，但当碎片化比例增加时，修复的可能性降低，导致胚胎发育问题和妊娠丢失。已有研究表明，高DNA碎片化直接影响男性生育力并恶化辅助生殖技术（ART）的结局。DFI与IUI妊娠结局之间的相关性仍在研究中。最近的综述指出，缺乏将高DFI与ART结局联系起来的证据。尽管微流控装置能确保更精细的精子筛选，获得更好的活力和更低的碎片化率，但其在IUI中的应用效用尚不明确。本研究的主要目的是探讨微流控精子分离装置ZyMot（Fertitech, Canada）对高DNA碎片化患者IUI妊娠结局的影响。

二、研究方法

这是一项在加拿大蒙特利尔OVO Fertility中心开展的探索性回顾性队列研究。研究人员对比了2022年12月至2024年12月期间，因高精子DNA碎片化（>20%）而接受IUI治疗的夫妇，分别使用微流控ZyMot装置或密度梯度洗涤法进行精子准备的临床特征和妊娠结局。共纳入132个周期，其中ZyMot组50例，密度梯度组82例。入组标准为：女性年龄小于43岁且输卵管通畅，接受新鲜精液的IUI周期，男性DNA碎片化程度等于或大于20%，且在IUI前6个月内完成检测。

三、主要研究结果

基线特征：

ZyMot组与密度梯度组在母体年龄、父体年龄、IUI周期数、卵巢刺激方案、子宫内膜厚度和DFI方面均无显著差异。但在直径≥14mm的卵泡数量上，ZyMot组中位数为1.0，显著低于密度梯度组的2.0（p = 0.01）；在不孕持续时间上，ZyMot组中位数为1.5年，也显著短于密度梯度组的2.0年（p = 0.04）。

精子制备后参数及妊娠率：

ZyMot制备后的最终活力显著高于密度梯度组（100.0% vs. 90.0%，p < 0.001），但其最终浓度（22.5 mil/mL vs. 75.0 mil/mL）和总活动精子计数（TSM）（12.3 mil vs. 35.0 mil）均显著低于密度梯度组（p < 0.001）。两组间的IUI术后妊娠率无统计学显著差异：ZyMot组为8%（4/50），密度梯度组为9.8%（8/82），p = 1.00。ZyMot组的流产率（MC）为50%（2/4），密度梯度组为12.5%（1/8），p = 0.236，但由于妊娠和流产事件数量少，对此结果的解读需谨慎。

不同DFI亚组的妊娠率：

在密度梯度组中，DFI在20%-30%之间的患者妊娠率为12.7%，而DFI >30%的患者妊娠率为3.7%。在ZyMot组中，DFI在20%-30%之间的患者妊娠率为11.5%，DFI >30%的患者妊娠率为4.2%。将所有患者合并分析，DFI在20%-30%组的妊娠率为12.3%，而DFI >30%组的妊娠率为3.9%，双尾p值为0.13，未达到统计学显著性，但提示了DFI升高伴随妊娠率下降的趋势。

四、讨论与结论

讨论总结：

微流控技术的发展允许通过模拟女性生殖道的生理选择机制来进行更彻底的精子过滤。其主要优势在于排除了离心步骤，避免了ROS的产生，且操作更简便。然而，该技术要求精子具备最低活力，处理高粘度或含大量碎片样本时存在堵塞风险，且设备成本较高。本研究发现，ZyMot组获得了更高的最终活力，但TSM显著更低，这可能是导致其妊娠率略低的原因之一。此外，密度梯度组拥有更多的成熟卵泡，也可能对其较高的妊娠率有所贡献。本研究的结果与现有文献中报道的微流控芯片优于密度梯度的结论不同，可能是因为那些研究未对患者进行DNA碎片化筛查，入组标准和设计存在显著差异。研究还观察到，当DFI超过30%时，无论采用哪种制备方法，妊娠率都明显降低，这表明严重的高DNA碎片化可能与较低的IUI结局有关。研究人员认为，ZyMot在ICSI和IVF中的优势已被公认，但本研究未能证实其在IUI周期中的效用。这可能是因为在IUI中，所有洗涤后的精子都被注入子宫腔，由卵子透明带进行自然选择；而在ICSI中，是直接挑选少量精子注射入卵母细胞。

结论翻译：

本研究表明，在高DNA碎片化患者中，使用ZyMot进行IUI周期的精子准备，与传统的密度梯度洗涤法相比，似乎并不能提高妊娠率。此外，研究结果可能提示，当精子DNA碎片化超过30%时，值得探讨更早考虑IVF以优化生殖结局的可能性。然而，鉴于本研究的探索性质，对这些发现应谨慎解读。