精子穿透试验测出你的授精能力

很多夫妻在备孕过程中,会遇到一些意想不到的困难。数据显示,大约每5对新婚夫妇中,就有1对在尝试怀孕的头一年里没能成功。而这里面,差不多有一半的原因,是出在男方身上。过去,医生想要判断男性的生育能力,主要靠的是精液常规检查,看看精子的数量多不多、游得快不快、长得规不规整,再查查血液里的激素水平。这些检查当然能提供不少有用的信息,但它们有一个很大的盲区:没法真正判断精子的“干活能力”——也就是它到底能不能顺利地钻进卵子里完成受精。
我们都知道,精子和卵子结合这件事,正常情况下是在女性的体内完成的。不过,科学家们通过体外技术,也就是在实验室里模拟这个过程,来仔细研究卵子是怎么被精子“打开”的。为了检测精子到底有没有本事完成受精,医学上就建立了一个专门的检查方法,叫做“精子穿透试验”,英文缩写是SPA。
这个试验的诞生,其实和一个有趣的科学发现有关。研究人员观察到,如果把仓鼠卵外面的透明带(就是卵子外层那层保护膜)去掉,会发现不同物种之间的受精屏障就消失了。也就是说,其他动物的精子,包括我们人类的精子,也能钻进去。但是,人卵不容易拿到,而且用人的卵子做实验,还涉及伦理问题,所以研究人员就找到了一个替代方案——用仓鼠的去透明带卵子。这样一来,仓鼠的卵子就成了一个很好的“测试平台”,用来评估人类精子的受精能力。
精子想要成功钻进卵子,光靠“游得快”是远远不够的。它先要经历一个“激活”过程,叫做获能,然后还要完成顶体反应,也就是释放出一些特殊的酶,来帮助自己穿透卵子的外层。这个过程到底是怎么发生的,科学界到现在也没完全搞清楚。比如,具备穿透人卵能力的获能精子,是不是已经完成了顶体反应,还是说这个反应只是精子碰到卵子时才发生的一个局部事件,这些问题还在研究中。但不管怎么说,SPA这个试验,已经把获能和顶体反应这两个关键步骤都包含进去了,并且被证实是一种评价精子受精能力的可靠技术。
不过,任何生物测定方法,都会面临一个问题,那就是不同批次之间的结果可能不一样,而且缺乏统一的质量控制。不同实验室用的方法、试剂、操作步骤各有不同,所以出的结果往往没法直接比较。为了让这个试验更靠谱,科学家们一直在尝试把它标准化,来提高它的敏感性和重复性,尽量减少假阴性结果。
这里要介绍一种比较成熟的SPA操作方法。这个方法是在Yanagimachi、Rogers、Overstreet、Wolf等早期研究的基础上,做了很多次修改和优化。研究人员把每一步操作程序都仔细琢磨过,目的就是让试验更敏感,不容易漏掉真正有问题的情况。在国外,很多实验室把卵子穿透率低于10%到15%定为异常。但在这个改良后的方法里,正常精子的卵子穿透率可以达到,而且还会出现很多“多精穿卵”的情况,也就是一个卵子被好几个精子同时穿透。所以,这个试验的结果,不是简单地看有多少卵子被穿透了,而是用“每个卵子被多少个精子穿透”的平均数来表示,这个数值叫做“精子获能指数”,英文缩写是SCI。
这个SCI的正常范围是怎么定出来的呢?研究人员找来了30位已经证实有生育能力的健康男性,用他们的精子做试验,然后把结果统计出来,算出一个正常的范围。以其中13名有生育能力男性的数据为例,他们的SCI平均值为33.1,也就是说,每个卵子平均被33个精子穿透。按照统计学方法,把低于平均值两个标准差的值定为最低限,算下来就是每个卵子有5个精子穿透。换句话说,如果你的SCI数值低于5,就说明这项检查结果可能有问题。这套实验室在两年后,又另外找了17名同样有生育能力的健康男性做了测试,得出来的SCI平均值是37.4,最低限是5.3。这说明,同一个实验室在不同时间点做出来的结果是比较一致的,证明这个正常范围是可靠的。当然,每个实验室都应该根据自己的操作方法和人群,建立自己的正常值范围,不能直接套用别人的。
那么,这个SCI数值到底意味着什么呢?如果一个人的SCI小于5,说明他的精子在体外受精(也就是试管婴儿)过程中,穿透卵子的可能性非常低。而且,这个可能性跟每个仓鼠卵子宫精子的穿透数是直接相关的。如果SCI是零,那就更明确地提示,这个人的精子功能可能存在问题,需要进一步查找原因。所以,SPA这个检查,对评估男性不育、指导辅助生殖技术,确实有很重要的价值。
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