无精子症
无精子症（azoospermia）是指射出的精液经离心沉淀后显微镜检查，连续3次均未发现精子。该病是目前男性不育的最大难题。
一、病因
无精子症的病因很多，概括起来分为两大类。一是睾丸本身功能障碍称为原发性无精子症或非阻塞性无精子症（nonobstructive azoospermia），另一种是睾丸生精功能正常，但因输精管道阻塞，使产生的精子无法排出体外称为阻塞性无精子症（obstructive azoospermia）。
（一）睾丸生精功能障碍
睾丸生精功能障碍（spermatogenic arrest）可能因先天或后天因素无生精细胞或生精过程中断而表现出无精子排出。
1.继发性因素
（1）化疗 烷化剂如苯丁酸氮芥、环磷酰胺等对精原细胞有抗有丝分裂和类放射的作用。其他抗癌药物如长春新碱、长春花碱能在细胞分裂中期中止细胞分化。无精子症的产生决定于化疗药物的种类、数量、剂量、用药持续时间以及治疗前病人的生育状态。许多疾病本身已经引起生精功能障碍，何杰金氏病男性化疗前20% 40%有原发性少精子症，70%精子活力不足。经氮芥、硫酸长春新碱、甲基苄肼、强的松治疗后，无精子症的发病率是77%-100%。有些抗菌药物，如呋喃坦啶、庆大霉素、哨咪唑等能引起可复性精母细胞水平的生精阻滞（病理切片上生精细胞停滞于精母细胞阶段，而无进—步成熟的生精细胞）。
（2）放疗 放疗可引起暂时性无精子症，这决定于睾丸受照射量的多少。如少于100 rads，则9-18个月恢复；200-300 rads，30个月恢复；400-600 rads，则大于或等于5年才能恢复。有报道单照射区1次照射600-800 rads可引起永久性不育。
（3）营养 鼠维生素A缺乏及人缺锌都可妨碍精子发生。维生素A缺乏可使鼠睾丸的精子发生（sper matogenesis）停滞于细线前期精母细胞水平。在酒精性肝硬化病人，维生素A和锌缺乏是性腺机能减退的原因之一。睾酮水平过低，加上酒精的直接细胞毒性作用，可引起生精功能低下。乙醇能抑制维生素A（视黄醇）转变为具有生物活性的视黄醛。因乙醇与视黄醇氧化需要同一种脱氢酶。同时，乙醇氧化代谢还需锌的参与。肾功能不全者，常发生初级精母细胞或其前期水平的生精阻滞，其原因仍认为是缺锌。严重营养不良者常影响睾丸生精功能而出现无精子症。
（4）热量 热（如桑拿浴、体温升高、长期高温作业等）可导致少精子症，重者出现无精子症。将睾丸暴露于43℃，15 min即可选择性地破坏对高温最敏感的初级精母细胞。18例正常男性，每天阴囊加热43-47℃，30 min，连续12 d，5-7周后出现精子计数减少，加热结束23-65d后睾丸生精停滞于精母细胞阶段。
（5）内分泌因素 促性腺激素不足能引起不同阶段的生精阻滞。肾上腺生殖器综合征（adrenogenital syndrome）因肾上腺产生异常类固醇物质抑制促性腺激素；高泌乳素血症因相对雄激素不足；男性假两性畸形； LH链异常等都能引起初级精母细胞阶段的生精阻滞。
（6）睾丸因素 精索静脉曲张可引起睾丸生精障碍。McFadden报告101例精索静脉曲张病例中，初级精母细胞水平生精阻滞的发生率为8%。Spera报告的42例病人中，24%发生精子细胞水平生精阻滞。该病主要累及睾丸间质细胞的功能使睾酮产生减少。进一步研究表明，睾酮合成障碍发生于其合成的最后阶段，即17-羟孕酮转变为睾酮，这一过程需l7-醛缩酶的参与，和其他酶一样，l7-醛缩酶的活性有温度依赖性。精索静脉曲张，睾丸局部温度增高抑制了该酶的活性。睾丸鞘膜积液病人鞘膜内压力增高，睾丸被膜水肿，睾丸体内微循环减少是导致生精障碍的原因。一组120例鞘膜积液病人，不同程度睾丸生精障碍占18%。隐睾或睾丸扭转引起睾丸内微环境改变，都可影响其生精功能。
（7）环境因素 与50年前相比，人类精子的数量有日益减少，质量逐渐下降的趋势，已引起人们的注意，说明睾丸生精功能在减退，这不能不考虑生殖毒性物质和环境因素对生精功能的影响。尽管已被证实的毒性物质与精子浓度下降的关系是有限的，但这可能是因为缺少设计严谨的研究而不是对精子浓度没影响。环境污染、食物添加剂、有机溶剂、除草剂及农药对生精功能的远期影响还不清楚，更重要的是人们还没有弄清各种毒性物质在越来越多的遗传性疾病中的潜在作用，也不能确定儿童在其个体发育中的不同阶段对这些物质的敏感性。在Carlsen的一份报告中，调查了过去50年中人类精子的变化后发现，人类精子浓度以每年0.25%的速度减少，且精子质量逐渐下降，他推测，照此发展下去，再过三代人，精子数量将下降25%，男性不育的发生率将大大增加。
2.原发性或先天性因素
（1）体细胞染色体异常 据报道，染色体异常在不育男性约为4% 5%，而正常人群中只占0.5%-0.7%。11.9%-l5%的无精子症和4.4%的少精子症是染色体异常引起的，其中性染色体异常（主要是47，XXY，如Klinefelter征）最常见。21三体，8三体及XYY综合征都会出现不同程度的睾丸生精障碍。Y染色体长臂在精子发生中起重要作用。因Yq11（Y染色体长臂1区1带）缺失总是表现为无精子症或严重少精子症，所以认为Yq11为精子发生的基因位点。Yqll突变率在原发性不育患者中为5%-20%。突变后阻滞了精子发生的基因表达，从而引起无精子症。因此，有人把Yq11称为无精子症基因（azoospermia factor，AZF）。目前已能够用分子生物学的方法测定AZF突变引起的基因缺失，并证明Yq11有许多亚区。另外，Patrizo用PCR法测定了36例严重少精子症者的外周血白细胞Y染色体中100多个DNA位点，发现两例Y染色体中段有与AZF相似的基因缺失，位置在AZF位点或其附近。说明严重少精子症也与Y染色体长臂基因缺失有关，同时也为进一步研究Y染色体在精子发生中的作用提供了条件。
常染色体与性染色体发生易位，第一次减数分裂期间性染色体稳定性被破坏等，都会影响精子发生。
（2）生精细胞染色体异常 在核型正常者，大多数初级精母细胞阶段生精阻滞是由第一次减数分裂出现异常引起的。在第—次减数分裂过程中，同源染色体要进行联会、交叉和交换等一系列变化，此过程发生差错如不联会（asynapsis），同源染色体异常配对，异常联会丝复合物（synaptonemal complex），配对染色体解联会（desynapsis），染色体交叉和二价染色体数量异常，以及环状染色体等均能对减数分裂和精子发生造成严重影响。
（3）双侧隐睾未能及时治疗，先天性无睾症等均能出现无精子症。
二、输精管道阻塞
1．先天性因素
输精管道先天性梗阻可以发生于从输精管到射精管的任何部位。主要有以下几种：①先天性双侧输精管缺如（congenital absence of vas deferens）或闭锁；②先天性附睾发育不良或附睾与睾丸不连接；③先天性精囊或射精管缺如。
2．后天性因素
（1）感染 是最常见的继发性因素之一。附睾结核常由逆行感染所致，结核杆菌沿输精管侵及附睾。输精管壁增厚变硬，呈串珠样改变。附睾出现结节等。淋病双球菌可破坏附睾尾部，丝虫病感染累及附睾及输精管也可造成阻塞。精囊及前列腺的炎症可造成射精管阻塞。
（2）创伤 主要是医源性损伤所致。如精索静脉曲张手术、隐睾固定术、前列腺手术、睾丸鞘膜翻转术以及疝修补术等都有可能损伤输精管、附睾本身或其血管及神经支配。如为双侧性损伤，则出现无精子症。
（3）肿瘤 精索、精囊、附睾、睾丸肿瘤以及前列腺的肿瘤，可因输精管道受压或被破坏而引起无精子症。
（4）其他 局部放疗可引起附睾或输精管粘连、纤维化等。
三、无精子症的诊断
无精子症的诊断主要是病因诊断，精液经离心后镜检未发现精子，虽能诊断为无精子症，但并不能明确其病因，从而不能确立治疗方案。
（一）病史
对于无精子症病人，要了解其工作和生活环境，有无长期高温作业。有无接受过放疗或化疗及服用对生精功能有影响的药物。有无经常接触毒性物质，是否经常食用粗质棉子油。有无癌瘤病史，如曾患腮腺炎则应询问有无同时并发睾丸肿痛等。
（二）体检
了解病人的第二性征，生殖器外观是否正常。有无隐睾、鞘膜积液及精索静脉曲张。双侧输精管是否存在，直径及硬度如何。附睾有无肿块、硬结。睾丸大小、质地以及有无肿瘤等。
（三）化验检查
（1）精浆果糖检查 果糖产生于精囊，当双侧精囊缺如，双侧输精管完全性缺如时，果糖测定为阴性。而精囊以上输精管及附睾病变时，则果糖阳性。精囊炎时果糖减少或消失。
（2）精浆肉毒碱和 1，4糖苷酶检查这两种成分均为附睾分泌，与精子在附睾内发育成熟及受精等过程密切相关，是附睾的标志物。附睾以后输精管道阻塞，其含量极低。
（3）内分泌激素检查
内分泌激素检查主要是检查血FSH、LH、T（睾酮）及PRL（催乳素），以确定睾丸功能是否有损害及损害程度。结合睾丸活检判断睾丸生精功能障碍是原发性或继发性（病变部位在垂体）。由于激素分泌是脉冲式的，所以采血时间不同测得结果相差很大。有人建议每隔采血1次,共采3次，将3次血清混合后测定激素浓度。该法所得结果准确，重复性好，但临床上不实用。临床上仍用单次采血法检查，如所得结果与临床相距甚远时，可重复检查。有些激素的血浓度在一天中有节律性的变化（如T、PRL、肾上腺素等），对这类激素可统一采晨血检查。
（4）无精子症病人内分泌激素检查结果评价
1）血清T降低，FSH、LH增高 这种情况说明原发性睾丸功能损伤，包括间质细胞（产生T）和生精细胞。促性腺激素，特别是FSH增高，说明睾丸本身受损而非下丘脑垂体病变，应进一步做核型检查，证实有无Klinefelter征或其变型。睾丸本身的病变也会出现这一表型。
2）T、LH正常，FSH增高 见于原发性生精功能受损而未累及睾丸间质细胞者。FSH增高的原因一般认为是精曲小管中的支持细胞受损后分泌抑制素（inhibin）减少所致。
3）T、LH、FSH都降低 这种情况仅占不育男性的1%，见于先天性或获得性促性腺激素低下性腺功能减退（hypogonadotropic hypogonadism）。嗅觉丧失症病人常出现先天性LH、FSH缺乏（Kallmann syndrome）。这类病人还应检查其他垂体激素（TSH、促肾上腺皮质激素等）。血清催乳素（prolactin，PRL）在垂体肿瘤时升高，做头颅垂体窝影像学检查，可发现垂体肿瘤。PRL增高的另一常见原因是服用抗多巴胺类药物或垂体微腺瘤。
4）T、LH、FSH都正常 见于遗精、逆行射精、输精管道阻塞等。逆行射精患者常有自主神经病变，常见于糖尿病病人。精液量少，pH值酸性。果糖阴性说明先天性输精管缺如。无精子症病人FSH正常，精液果糖浓度正常时，2/3病例为射精管近端输精管道阻塞，1/3病例为隐匿性精曲小管功能障碍。
（四）染色体检查
对于睾丸体积小，第二特征不明显，或怀疑两性畸形以及有遗传病史的无精子症患者，可做染色体检查（如Klinefelter征等）。无精子症基因（AZF）检查：如前所述，Y染色体长臂上有决定精子发生的基因位点，位于Yq11。对于无精子症患者可用PCR方法检查AZF是否缺失。研究AZF的重要意义还在于了解该基因缺失是否能遗传给下一代。即从这类病人睾丸组织中获得的精子或精子细胞通过显微授精后所出生的后代是否还是无精子症患者或AZF携带者。
（五）影像学检查
输精管造影可诊断阻塞性无精子症；垂体的CT或MR检查有助于诊断垂体肿瘤。
（六）睾丸活检检查
从20世纪50年代到70年代，睾丸活检是评价不育男性睾丸功能的常规方法。而后人们发现血清FSH可间接反映睾丸的生精状况，从而在很大程度上取代了睾丸活检，使活检的指征局限于睾丸大小正常，FSH正常或轻度增高的无精子症患者。20世纪90年代以来，随着活检技术的改进，如细针抽吸活检、针穿刺活检和活检枪等，以及男性不育治疗水平的提高，要求对睾丸生精功能有更准确、更全面的评价。活检的指征逐渐放宽，事实上，目前睾丸活检既是一种诊断手段，又是一种治疗方法。从活检组织中分离出的精子或精子细胞，可通过显微授精注射到卵细胞中，受精、卵裂，最终获得妊娠。
1.睾丸活检的方法
（1）开放性睾丸活检，已越来越少用，除非与睾丸手术同时进行。所取组织标本大，能满足任何临床及科研之需要。
（2）细针抽吸细胞学检查，用21-23G细长针吸取睾丸细胞，涂片染色镜检。优点是迅速、简便、痛苦小，常在2-3 h内出现结果。缺点是需由有经验的细胞病理专家作出诊断，也可将标本制成单细胞悬液，做流式细胞仪定量分析，细胞学标本不能反映精曲小管的结构、基底膜病变及生精细胞排列等情况。
（3）针穿刺活检或活检枪活检，原理相同，穿刺针直径l8G，可获得睾丸组织块（长条）。能达开放手术所获标本的要求，是目前常用的诊断方法。
2.睾丸活检的病理类型
（1）阻塞性无精子症 病理切片睾丸精曲小管及生精上皮与正常成人标本一致。
（2）生精阻滞 是生精细胞从精原细胞发育成熟为精子细胞最终形成精子这一连续过程的中断。切片上精子发生（spermatogenesis）停于某一生精细胞阶段，没有进一步成熟的生精细胞。常见的是初级精母细胞阶段生精阻滞。
（3）基底膜纤维化 精曲小管基底膜增厚，透明样变。生精上皮退化、管腔变小。
（4）单纯塞尔托利细胞综合征（Sertoli-cell-only syndrome） 小管内生精上皮中只有支持细胞，无生精细胞，管腔小，基底膜增厚，间质细胞增生。
（5）精曲小管发育不良（或Klinefelter征） 部分小管退化，代之以增生的纤维组织及灶状分布的间质细胞。残存小管常直径小，基底膜增厚，生精上皮中无生精细胞等。
（6）生精上皮脱落 小管内生精细胞排列紊乱，脱落的生精细胞阻塞于管腔。见于糖尿病、甲状腺功能低下等。原发性无精子症也可出现。本症应与标本处理过程中的人为现象相区别。
四、无精子症的治疗
（一）内科治疗
由内分泌疾病引起的无精子症，可用内分泌激素治疗。如低促性腺激素性腺功能减退（hypo gonodotropic hypogonadism），可给予hCG l 500 IU，一周3次，连用6-12月。如果精子记数仍不正常可改用hMG（LH与FSH复合制剂）75IU，每周3次，一般1年左右即可见效。文献报道：对这类病人，LH只能使其精子发生（spermatogenesis）恢复到次级精母细胞水平，同时应用LH和FSH才能使精子发生恢复到精子水平。hMG皮下注射后5.3±3.9个月出现次级精母细胞，18.1 ±9.8个月出现精子。
高催乳素血症：特发性者用溴隐亭治疗，服用抗多巴胺类药物引起者应停药并结合其他内科治疗。
需要指出的是，许多先天性或遗传性无精子症（如Klinefelter征、支持细胞综合征、两性畸形等）的治疗，不是以生育为目的，而是通过内科治疗来维持其性征和功能。许多由于下丘脑或垂体肿瘤引起的无精子症，可通过对原发病的放疗或手术而获得改善。
（二）手术治疗
精索静脉曲张、鞘膜积液、隐睾及睾丸扭转等引起的无精子症，原则上都可经手术治疗。其疗效决定于睾丸受损的程度和术后生精功能的恢复情况。LiMing报告39例精索静脉曲张，经精索静脉高位结扎后精子浓度从34±6×106 / mL增至45±7×106 / mL，活动度从34±2×106 / mL 增至±2×106 / mL，血睾酮浓度从319±12 ng/dl增至409±23 ng/dl。作者认为，术后生精功能的改善是由于睾丸内静脉压、温度、组织间液容积及睾酮变化等多项因素的综合效应，而非单纯睾酮变化的结果。鞘膜积液可通过手术治疗。
双侧隐睾一般主张2岁前手术，如成年后已发生无精子症时再手术，对睾丸生精功能无改善，手术的目的是防止或易于发现恶变。隐睾可通过手术治疗。
阻塞性无精子症可采用输精管端端吻合、附睾睾丸吻合等手术恢复排精通道。人工精子池、附睾显微穿刺抽取精子行IVF或显微授精，也有许多报道。
（三）显微授精技术
正常生殖需要精子具备一定的数量、活动率和形态功能。事实上，各种治疗因睾丸本身固有的变化，很难使其生精功能恢复到理想水平，因而成功率都较低。即使是宫内人工授精，体外受精胚胎移植（IVFET），输卵管内配子移植等助孕技术，也因为要求精子的许多参数在正常范围内而限制了治疗的成功率。进入20世纪90年代以来，显微授精技术，尤其是卵细胞质内精子注射（intracytoplasmic sperm injection，ICSI）的开展，使男性不育的治疗有了突破性进展。它使受精所需精子数在理论上减少到1个，且受精率高达60%-80%，卵裂率80%，受精卵移植成功率有65%，妊娠率（听到胎心）在22%-32%左右／1个治疗周期。许多研究表明，ICSI的成功率不受精子参数和来源的影响。顶体不完整的精子，顶体反应未发生、不活动的精子，有头无尾的精子以及来自附睾穿刺抽吸获得的精子，甚至睾丸活检组织中分离出的精子，都有可能通过ICSI而使卵子受精。由此可见，少精子症和阻塞性无精子症患者，可经显微授精而获得生育。这一技术在发达国家已成为常规治疗方法。国内已有一些医院开展了这项工作。
ICSI需要睾丸至少能产生精子，对于因睾丸生精障碍而致的非阻塞性无精子症似乎无能为力。然而精子参数与受精率的非相关性，也使人们想起了完整精子对于受精并非完全必要。Pale mo将去掉颈、尾部的精子头部注入人卵胞质中：结果13个卵中10个出现了雌、雄性原核（已受精），受精率与ICSI相似。因正常人的精卵融合后有丝分裂的第一个纺锤体是由位于精子颈部远侧的中心体形成的，因此他认为精子头部注射后受精卵能否正常发育尚需进一步研究。但这种担忧很快被Sofikitis排除了，Sofikitis将完全性睾丸生精阻滞（精子细胞水平）病人的睾丸活检组织研碎，分离取得精子细胞，而后提取其细胞核注射到相应配偶的卵子中（ooplasmic round spermatid nuclear injection，ROSNI）结果受精率为31%，并有两例妊娠，提示用生精细胞核基因提取物治疗睾丸生精障碍引起的无精子症是有可能实现的。
应当指出，显微授精只是解决了无精子（或少精子）病人的生育问题，并没有改变睾丸的生精状况，该技术可能引起的一些道德与法律问题有待讨论，无精子症的遗传倾向（如AZF携带者）有待进一步研究。
同济大学附属上海市第一妇婴保健院生殖医学中心
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