如何快速和容易地找到突变精子?只是去钓鱼

人类精子细胞

当精子携带染色体突变时,快速且容易地识别新测试,并且可以应用于希望有孩子的男性。

众所周知,化疗和放射治疗会引起严重的副作用,病人全身都能看到或感觉到。然而,这些重要的治疗方法还有其他看不见的、经常未被讨论的后果:对她们未来怀孕和对健康孩子的希望的影响。

广泛的证据表明,化疗和放射治疗是遗传毒性的,这意味着它们可以突变脱氧核糖核酸并破坏病人的癌细胞和非癌细胞的染色体。当这种情况发生在生殖细胞(女性的卵细胞和男性的精子)时,会导致严重的胎儿和出生缺陷。在研究过的少数化疗方案中,精子突变的风险会随着时间的推移而降低,因为治疗药物会离开身体,男性会产生从未接触过基因毒性药物的新精子。但是对于大多数化疗药物,仍然没有关于它们对DNA突变和人类精子染色体损伤的影响的信息。

显微镜下的精子

人类精子染色,在临床实验室进行精液质量检测。信贷:Bobjgalindo /维基

使问题更加严重的是,目前还没有一种有效的、负担得起的检测方法来跟踪男性生殖细胞的健康状况,这种方法可以识别精子何时携带与治疗有关的染色体突变,如非整倍体(染色体数目异常)或染色体断裂、重排或删除。但劳伦斯利弗莫尔国家实验室(Lawrence Livermore National Laboratory)和劳伦斯伯克利国家实验室(Lawrence Berkeley National Laboratory)的安德鲁·维罗贝克(Andrew Wyrobek)领导的一项新研究表明,这种情况可能很快就会改变。

在一篇论文中,国际团队报告了成功适应荧光原位杂交(鱼)的成熟蜂窝DNA分析技术,以同时探测各种染色体缺陷的精子DNA。这种版本的鱼类技术,称为AM8精子鱼协议,是几十年的工作牵头作者安德鲁万亿克的工作。伯克利实验室的医疗生物物理学家,Wyrobek研究了电离辐射和人造化学品对乳腺癌,脑功能和男性生殖健康的影响。

“这项工作是第一个演示,即我们的精子测定可以同时测量患有经受遗传毒性治疗的男性的单倍性和其他染色体畸变,”Wyrobek说。“当精子与这些染色体异常施肥鸡蛋时,所生命的胎儿和活生生的孩子可能具有严重的健康问题。例如,具有三元18的胎儿 - 染色体18的额外拷贝或具有不平衡染色体重排的胎儿 - 通常在子宫内或在出生一年内死亡。“

而且,最重要的是,根据Wyrobek的说法,这种检测方法可以检测到平衡的染色体异常,这是一种不丢失或获得遗传物质的重排。平衡的重排既能活产,又能遗传给未来的怀孕,受影响的孩子在想要自己的孩子时,生育能力可能会降低。

团队 - 包括来自劳伦斯利弗莫尔国家实验室,斯坦福大学,MD安德森癌症中心的科学家,以及墨西哥国家自治大学 - 评估了九个霍奇金淋巴瘤患者的精子am8鱼类方法,他在之前,期间和之后提供了样品多药物治疗方案和放射疗法。

FISH方案测试结果表明,治疗霍奇金淋巴瘤期间产生的精子的染色体缺陷比治疗前产生的精子多10倍。但在治疗后6个月,患者的精子恢复到了治疗前的质量。

“我们受到这些结果的兴奋,因为它们是将这种方法应用于任何人类情况的第一步 - 例如老化,疾病,药物或环境毒物暴露 - 确定男性生殖细胞的遗传风险,并检查持续存在染色体损坏的精子,“Wyroubek说。“我们认为这种方法在医疗保健和计划生育中具有广泛的应用,因为它可用于识别环境暴露,从而增加产生染色体异常精子的风险,这可能影响未来怀孕和儿童的生命。“

然而,根据Wryobek的说法,精子鱼方法仍处于早期研究阶段,它需要额外的验证和商业开发,才能在医生办公室使用。

参考:“对霍奇金淋巴瘤接受组合化疗的患者染色体畸变诱导精子的减数分裂敏感性”由Sara Frias,Paul Van Hummelen,Marvin L. Meistrich和Andrew J.Wyroubek,192020年12月28日,《公共科学图书馆•综合》
DOI:10.1371 / journal.pone.0242218

这项工作是由国家环境健康科学研究所和作者各自的机构支持的。

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