第四军医大学西京医院检验科杨麦贵副教授等进行的"一氧化氮对精子运动功能影响机制的研究及临床应用"课题,在国内首次发现一氧化氮(NO)对精子运动功能调节具有剂量依赖效应及锌离子可防止精子DNA链断裂等作用。经检索查新和专家评审,该成果在技术上已达国外同类研究水平,居国内领先水平,日前,获2004年度全军科技进步二等奖。
一氧化氮是一种重要的生物信使分子和细胞毒性因子,在体内由L-精氨酸在一氧化氮合酶的作用下生成,它广泛存在于睾丸、附睾、输精管等生殖系统及精子的顶体和尾部。NO参与精子的发生、成熟、受精能力及精原细胞凋亡等生殖活动的调节,因此被视为当今世界生殖医学研究的"热点分子"。上个世纪90年代初,各国对NO的研究已进入一个新阶段,并发现NO对许多疾病的发生起着十分重要的作用。
为探索NO对精子运动功能影响的机制及其临床应用,杨麦贵及课题组人员自2000年以来,以硝普钠(SNP)为NO供体,采用上游法获得优质精子后,又采用共同体外实验及单细胞凝胶电泳技术,分析了锌离子对NO损害精子的保护作用,结果在生殖生理、病理机制等方面获得了新的发现:第一,首次发现NO对精子运动能力的影响具有双重性和浓度依赖效应。当NO在低浓度下(SNP50~100纳摩尔/升),可明显促进精子运动;当NO在高浓度下(SNP>200纳摩尔/升),则对精子运动有显著的抑制作用。这一机制的发现,对利用NO剂量依赖效应进行生育调节和利用NO供体进行避孕药物的研发,以及利用低剂量NO作为刺激剂应用于辅助受孕技术治疗不育症等有着重要的价值。其二,发现锌离子能提高精子的运动功能(研究显示,精子存活率≥80%,A+B级活力≥55%),防止精子DNA链的断裂和精子头尾连接的解离率达97.6%。这一结果对临床男性不育的治疗、提高受精能力有着非常重要的意义。第三,发现炎症可诱发抗精子抗体和NO产生,导致免疫性不育。精液中白细胞升高引起男性不育与NO有关,他们研究表明,当精液中的白细胞升高时,可产生过量的NO,导致精子中毒受损,使精子的受精能力下降。因而揭示,NO水平与白细胞密度呈正相关;与精子的活动率、精子速度试验及精子头、尾膜完整率呈负相关。据悉,该成果经5家医院的300多例男性不育患者使用,均取得了满意疗效。
专家认为,上述发现对我国生殖健康、生育调节,特别是对今后避孕药物的研发将产生重要意义。