Bất thường nhiễm sắc thể ở bệnh nhân nam vô sinh do vô tinh

TẠP CHÍ Y - DƯỢC HỌC QUÂN SỰ SỐ 9-2012<br /> <br /> BẤT THƢỜNG NHIỄM SẮC THỂ Ở BỆNH NHÂN NAM<br /> VÔ SINH DO VÔ TINH<br /> Trần Văn Khoa*; Triệu Tiến Sang*; Lưu Xuân Quyết**<br /> Phan Thị Hoan***; Lê Văn Vệ****<br /> TÓM TẮT<br /> Bất thường nhiễm sắc thể (NST) và mất đoạn nhỏ NST Y được coi là hai nguyên nhân di truyền<br /> thường gặp nhất liên quan đến hiện tượng suy giảm sinh tinh. Để đánh giá bất thường NST, thực<br /> hiện phân tích băng G trên 350 bệnh nhân (BN) nam vô sinh do vô tinh, phát hiện 27 BN (7,71%) có<br /> bất thường NST. Trong đó, hội chứng Klinefelter của (47,XXY) là phổ biến nhất, chiếm 16 BN<br /> (59,26%). 323 BN còn lại với NST bình thường, là những đối tượng được sàng lọc mất đoạn nhỏ<br /> NST Y vùng AZF. Kết luận: bất thường NST có thể chiếm tỷ lệ đáng kể ở BN vô sinh không còn tinh<br /> trùng ở Việt Nam, cho thấy hai bước trong quy trình phân tích bất thường di truyền ở nam giới suy<br /> giảm sinh tinh: làm xét nghiệm NST và sàng lọc mất đoạn nhỏ NST Y là cần thiết để sàng lọc trong<br /> quá trình chẩn đoán vô sinh nam trước khi tiến hành thụ tinh ống nghiệm tiêm tinh trùng vào bào<br /> tương noãn.<br /> * Từ khóa: Vô sinh nam; Nhiễm sắc thể bất thường; Mất đoạn nhỏ nhiễm sắc thể Y; Vô tinh.<br /> <br /> CHROMOSOMAL ABNORMALITY IN<br /> AZOOSPERMIC INFERTILE PATIENTS<br /> SUMMARY<br /> Chromosomal abnormality and Y chromosome microdeletion are regarded as two frequent<br /> genetic causes associated with spermatogenic failure in population. To investigate the distribution<br /> of the chromosomal aberrations in Vietnamese patients with azoospermia, karyotype analysis by<br /> G-banding was carried out in 350 azoopermic infertile men. Of 350 patients, 27 (7.71%) were found<br /> to have chromosomal abnormalities in which Klinefelter’s syndrome (47,XXY), 16/27 (59.26%) are<br /> the most common chromosomal aberration. Among the rest of the 323 patients with normal<br /> karyotype, were subjected to be screened microdeletions in AZF region. In conclusion, the ratio of<br /> chromosomal abnormality is noticeable in Vietnamese infertile patients with azoospermia, suggesting<br /> the two steps in strategy of analysing genetic abnormalities in spermatogenic failure men and it is<br /> essential to screen them during diagnosis of male infertility before in vitro assisted fertilization by<br /> intracytoplasmic sperm injection.<br /> * Key words: Male infertility; Chromosomal abnormality; Y chromosome microdeletion;<br /> Azoospermia.<br /> * Học viện Quân y<br /> ** Bệnh viện 103<br /> *** Trường Đại học Y Hà Nội<br /> **** Bệnh viện Nam học và Hiếm muộn Hà Nội<br /> Chịu trách nhiệm nội dung khoa học: GS. TS. Hoàng Văn Lương<br /> PGS. TS. Quản Hoàng Lâm<br /> <br /> 1<br /> <br /> TẠP CHÍ Y - DƯỢC HỌC QUÂN SỰ SỐ 9-2012<br /> <br /> ĐẶT VẤN ĐỀ<br /> Khoảng 50% các trường hợp vô sinh là<br /> do nam giới. Mặc dù nhiều trường hợp<br /> nguyên nhân vẫn chưa được hiểu rõ, yếu tố<br /> di truyền liên quan đến vô sinh nam do vô<br /> tinh (Azoospermia) đã được xác định, bao<br /> gồm cả bất thường NST và mất đoạn nhỏ<br /> NST Y. Bất thường NST trong thời gian dài<br /> đã được công nhận là một trong những<br /> nguyên nhân thường gặp của vô sinh nam.<br /> Khoảng 13,7% nam giới vô sinh do vô tinh<br /> và 4,6% do thiểu tinh mức độ nặng đã tìm<br /> thấy có bất thường NST. Trong số đó, bất<br /> thường NST giới tính là yếu tố nổi bật.<br /> Ngoài ra, còn có các bất thường cấu trúc<br /> NST giới tính hoặc NST thường. Trong 10<br /> năm gần đây, mất đoạn nhỏ NST Y thuộc<br /> vùng AZF trên cánh dài NST Y đã được<br /> phát hiện như một nguyên nhân di truyền<br /> thường gặp đi cùng với chứng suy giảm<br /> sinh tinh. Chúng tôi tiến hành nghiên cứu<br /> này nhằm: Xác định tỷ lệ bất thường NST<br /> và tuyển chọn những trường hợp vô sinh<br /> không rõ căn nguyên cho phân tích mất<br /> đoạn nhỏ NST Y.<br /> ĐỐI TƢỢNG VÀ PHƢƠNG PHÁP<br /> NGHIÊN CỨU<br /> 1. Đối tƣợng nghiên cứu.<br /> 350 nam giới vô sinh do vô tinh, có vợ<br /> bình thường, đến khám tại Trung tâm Công<br /> nghệ Phôi, Học viện Quân y, Bộ môn Y sinh<br /> học - Di truyền, Đại học Y Hà Nội và Bệnh<br /> viện Nam học và Hiếm muộn Hà Nội từ<br /> 2010 - 2011.<br /> * Tiêu chuẩn chọn BN: BN nam được<br /> xác định vô sinh do vô tinh sau khám lâm<br /> sàng, xét nghiệm hormon.<br /> <br /> * Tiêu chuẩn loại trừ: BN vô sinh thứ<br /> phát, có bất thường cơ quan sinh dục. Các<br /> trường hợp đều lấy tinh dịch xét nghiệm ít<br /> nhất hai lần sau khi kiêng sinh hoạt tình dục<br /> trong vòng 7 ngày. Phân loại mẫu tinh dịch<br /> theo tiêu chuẩn của Tổ chức Y tế Thế giới<br /> (WHO) năm 2009.<br /> 2. Phƣơng pháp nghiên cứu.<br /> Phân tích NST và lập karyotype: nuôi<br /> cấy tế bào bạch cầu lympho máu ngoại vi<br /> theo phương pháp của H Ford (1965) có cải<br /> biên: nuôi cấy tế bào trong 6 ml môi trường<br /> RPMI (Gibco), 1,5 ml BSA, 0,5 ml máu và<br /> 30 µl PHA (1,2 mg/5 ml, Gibco), kháng sinh<br /> antibiotic - mycotinic 100X, 1,25 ml/100 ml<br /> môi trường nuôi cấy (Gibco). Trước khi thu<br /> 45 phút, nhỏ 30 µl colcemid (nồng độ cuối<br /> cùng 10 µ/ml) vào mỗi mẫu. Thu hoạch<br /> tế bào vào giờ thứ 72. Để tiêu bản ở tủ<br /> 600C qua đêm trước khi nhuộm. Xử lý tiêu<br /> bản trong trypsin 1:250 1X/PBS từ 15 giây 1 phút. Rửa ngay lại bằng nước lạnh. Nhuộm<br /> Giemsa từ 10 - 20 phút. Để khô tiêu bản và<br /> phân tích. Phân tích 20 cụm NST kỳ giữa<br /> cho mỗi mẫu, sử dụng kính hiển vi và phần<br /> mềm chuyên dụng. Nếu phát hiện thấy<br /> dòng tế bào thứ hai, sẽ phân tích 100 cụm<br /> NST để phát hiện thể khảm.<br /> KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ<br /> BÀN LUẬN<br /> 1. Tỷ lệ bất thƣờng NST ở BN vô tinh.<br /> Tất cả BN đều được chỉ định xét<br /> nghiệm NST, phân tích và lập karyotype,<br /> kết quả: 27/350 BN (7,71%) có bất thường<br /> về karyotype, 323 BN còn lại (92,29%) có<br /> karyotype bình thường.<br /> <br /> 2<br /> <br /> TẠP CHÍ Y - DƯỢC HỌC QUÂN SỰ SỐ 9-2012<br /> <br /> Bảng 1: Phân bố các kiểu karyotype bất<br /> thường ở BN vô sinh nam giới.<br /> KIỂU BẤT THƯỜNG<br /> <br /> n<br /> <br /> NST giới tÝnh 47,XXY<br /> Số<br /> lượng<br /> <br /> 16<br /> <br /> 47,XY,+21<br /> <br /> 1<br /> <br /> 45,XY,der(13;14)(q10;q10)<br /> <br /> 1<br /> <br /> 45,XY,der(13;15)(q10;q10)<br /> <br /> 1<br /> <br /> 45,XY,der(13;14)<br /> <br /> 1<br /> <br /> NST thường<br /> <br /> NST giới tÝnh Nam 46,XX<br /> <br /> Cấu<br /> trúc<br /> <br /> NST thường<br /> <br /> 1<br /> <br /> 46,XY,t(2;8)(q14.2;q24.1)<br /> t(3;14)(p23;q13)<br /> <br /> 1<br /> <br /> 46,XY,t(2q;13q)<br /> <br /> 1<br /> <br /> 46,XY,inv(9)(p11;q13)<br /> <br /> 1<br /> <br /> 46,XY,dup(9)(q21;q22)<br /> <br /> 1<br /> <br /> 46,XY,t(5;7;14)(p10;q36;q10)<br /> <br /> 1<br /> <br /> 46,XY,r(22)<br /> <br /> 1<br /> <br /> Tổng<br /> <br /> 27<br /> <br /> Bảng 2: Tỷ lệ bất thường NST khảo sát<br /> ở một số nghiên cứu.<br /> TỶ LỆ<br /> CHUNG<br /> (%)<br /> <br /> SỐ TRƯỜNG<br /> HỢP BẤT<br /> THƯỜNG<br /> NST(%)<br /> <br /> SỐ TRƯỜNG<br /> HỢP BẤT<br /> THƯỜNG<br /> NST<br /> THƯỜNG (%)<br /> <br /> Koulischer L [5]<br /> <br /> 33/1.000<br /> (3,3%)<br /> <br /> 27<br /> (2,7%)<br /> <br /> 6<br /> (0,06%)<br /> <br /> Chandley AC [4]<br /> <br /> 51/2.372<br /> (2,1%)<br /> <br /> 33<br /> (1,4%)<br /> <br /> Zuffardi O [10]<br /> <br /> 215/2.542<br /> (8,6%)<br /> <br /> Bourrouillou G [3]<br /> <br /> vực cho kết quả khác nhau. Tỷ lệ bất<br /> thường NST trong nghiên cứu của chúng<br /> tôi là 7,71%. Đặc biệt, tỷ lệ BN bất thường<br /> về karyotype của chúng tôi thấp hơn so với<br /> Trung Thị Hằng (2007): 24,32% (9/37 BN)<br /> [1] và Nguyễn Đức Nhự: 20,8% [2]. Nhìn<br /> chung, kết quả của các tác giả cho thấy tỷ<br /> lệ bất thường NST ở BN nam vô sinh khác<br /> nhau, tỷ lệ này thay đổi từ 2,1 - 20,8%. Kết<br /> quả của chúng tôi cũng nằm trong khoảng<br /> dao động đó. Điều này có thể do khác nhau<br /> về cỡ mẫu, nguồn gốc chủng tộc, cách<br /> chọn mẫu là ngẫu nhiên hay thuận tiện.<br /> Trong nghiên cứu này, chúng tôi chọn mẫu<br /> kiểu ngẫu nhiên, khác với nghiên cứu của<br /> Trung Thị Hằng hoặc Nguyễn Đức Nhự<br /> (chọn mẫu kiểu thuận tiện). Một số tác giả<br /> gộp cả đối tượng thiểu tinh và vô tinh nên tỷ<br /> lệ bất thường có sự sai khác.<br /> 2. Phân bố bất thƣờng NST thƣờng<br /> và NST giới tính về số lƣợng và cấu trúc.<br /> Bảng 3:<br /> BẤT<br /> THƯỜNG<br /> NST<br /> <br /> SỐ<br /> LƯỢNG<br /> NST<br /> <br /> CẤU<br /> TRÚC<br /> NST<br /> <br /> NST<br /> thường<br /> <br /> 4<br /> <br /> 6<br /> <br /> 10<br /> (37,04%) < 0,001<br /> <br /> 18<br /> (0,7%)<br /> <br /> NST giới<br /> tính<br /> <br /> 16<br /> <br /> 1<br /> <br /> 17<br /> (62,96%)<br /> <br /> 175<br /> (6,9%)<br /> <br /> 40<br /> (1,6%)<br /> <br /> Tổng số<br /> <br /> 20<br /> <br /> 7<br /> <br /> 27<br /> (100%)<br /> <br /> 98/952<br /> (10,3%)<br /> <br /> 65<br /> (6,8%)<br /> <br /> 33<br /> (3,4%)<br /> <br /> Bonduelle M [9]<br /> <br /> 14/568<br /> (2,4%)<br /> <br /> 2<br /> (0,35%)<br /> <br /> 12<br /> (2,1%)<br /> <br /> Nguyễn Đức Nhự<br /> [2]<br /> <br /> 26/125<br /> (20,8%)<br /> <br /> 21<br /> (16,8%)<br /> <br /> 5<br /> (4%)<br /> <br /> Nghiên cứu này<br /> <br /> 27/350<br /> (7,71%)<br /> <br /> 17<br /> (4,86%)<br /> <br /> 9<br /> (2,57%)<br /> <br /> CÁC TÁC GIẢ<br /> <br /> Mặc dù có nhiều tác giả trên thế giới<br /> nghiên cứu về bất thường NST trên BN<br /> nam vô sinh. Tuy nhiên, ở mỗi nước và khu<br /> <br /> TỔNG<br /> SỐ (%)<br /> <br /> p<br /> <br /> 18/27 trường hợp bất thường về NST<br /> giới tính, chiếm 66,67% tổng số các trường<br /> hợp bất thường NST. Trong đó, 16 trường<br /> hợp bất thường về số lượng NST giới tính,<br /> 1 trường hợp bất thường về cấu trúc NST<br /> giới tính. Các kiểu bất thường còn lại chỉ<br /> xuất hiện ở 1/27 trường hợp bất thường NST.<br /> Bất thường NST thường gặp 10/27 trường<br /> hợp, chiếm 37,04%. Trong đó, 4 trường hợp<br /> bất thường số lượng NST thường, 6 trường<br /> <br /> 3<br /> <br /> TẠP CHÍ Y - DƯỢC HỌC QUÂN SỰ SỐ 9-2012<br /> <br /> hợp còn lại bất thường về cấu trúc NST<br /> thường.<br /> <br /> giữa các NST thường hoặc lặp đoạn, NST<br /> hình vòng (bảng 1) ở BN nam vô sinh.<br /> <br /> Kết quả ở nghiên cứu này cho thấy, bất<br /> thường NST giới tính có tỷ lệ cao hơn so<br /> với bất thường NST thường, tương tự các<br /> nghiên cứu khác. Nhìn chung, các nghiên<br /> cứu đều cho thấy bất thường NST kiểu<br /> (47,XXY) chiếm tỷ lệ cao nhất so với các<br /> bất thường NST khác. BN hội chứng (46,XX)<br /> biểu hiện kiểu hình bên ngoài là nam giới<br /> có kiểu hình là nam nhưng kiểu nhân là<br /> 46,X,Xt(Xp,Yp) chiếm tỷ lệ 1/10.000 do ở<br /> những người này có mang một chuyển đoạn<br /> của NST Y lên đầu tận của NST X, đoạn<br /> này mang gen SRY (gen xác định giới tính).<br /> Đây là trường hợp người bệnh có kiểu hình<br /> nam, có hai tinh hoàn, hầu hết cơ quan sinh<br /> dục giống nam giới bình thường nhưng<br /> không có NST Y. Nghiên cứu của chúng tôi<br /> cũng phát hiện 1 trường hợp nam vô sinh<br /> có karyotype (46,XX). Cho đến nay, hội<br /> chứng nam (46,XX) chắc chắn không có sự<br /> sinh tinh. Do đó, một khi đã xác định là<br /> nguời nam bị hội chứng này bằng karyotype,<br /> việc phẫu thuật tìm tinh trùng trong tinh<br /> hoàn là vô ích.<br /> <br /> Các bất thường NST sẽ gây ảnh hưởng<br /> tới quá trình bắt cặp của các NST trong cặp<br /> tương đồng ở quá trình giảm phân tạo giao<br /> tử. Các hợp tử có bộ NST bất thường có<br /> nguy cơ bị sảy thai cao, nếu quá trình mang<br /> thai phát triển bình thường thì cũng làm gia<br /> tăng khả năng con cái sinh ra mang dị tật<br /> bẩm sinh. Vì vậy, BN nam vô sinh cần được<br /> tư vấn di truyền cũng như chẩn đoán trước<br /> sinh khi áp dụng các kỹ thuật hỗ trợ sinh<br /> sản.<br /> <br /> Bên cạnh bất thường về số lượng NST,<br /> sai lệch về cấu trúc NST cũng được các<br /> nhà di truyền học tìm ra và phân thành hai<br /> loại là bất thường về cấu trúc NST thường<br /> và cấu trúc NST giới tính. Bất thường về<br /> cấu trúc có thể là mất đoạn, đảo đoạn,<br /> chuyển đoạn... Bất thường trong bộ NST có<br /> thể gây trở ngại cho bắt cặp NST trong quá<br /> trình giảm phân và ảnh hưởng đến quá<br /> trình sinh tinh.<br /> <br /> Như vậy, cùng với sự phát triển của y<br /> học, các kỹ thuật di truyền ngày càng được<br /> cải tiến và phát triển, góp phần tìm ra<br /> nguyên nhân gây vô sinh nam giới do bất<br /> thường NST. Các tác giả nghiên cứu về bất<br /> thường NST có liên quan đến vô sinh nam<br /> giới đều cho thấy bất thường NST ở những<br /> BN này rất đa dạng. Trong đó, có cả bất<br /> thường về số lượng và cấu trúc NST giới<br /> tính cũng như NST thường. Tuy nhiên, có<br /> những trường hợp nam giới vô sinh do vô<br /> tinh hoặc thiểu tinh, nhưng vẫn có karyotype<br /> bình thường và không phát hiện được<br /> nguyên nhân nào khác thì cần được phân<br /> tích bất thường di truyền ở cấp độ phân tử.<br /> <br /> Chuyển đoạn Robertson giữa các NST<br /> tâm mút 13, 14, 15, 21 và 22, thường thấy<br /> ở nam giới vô sinh, đặc biệt chuyển đoạn<br /> giữa NST 13 và 14 hay gặp hơn cả [9]. Kết<br /> quả của chúng tôi cũng đã phát hiện ra một<br /> số bất thường liên quan tới chuyển đoạn<br /> <br /> Ở 323 trường hợp còn lại, chúng tôi<br /> không phát hiện thấy có rối loạn về cấu trúc<br /> hay số lượng NST. Tuy nhiên, những BN<br /> này có bất thường di truyền ở mức độ đột<br /> biến gen hay không, cần được xét nghiệm<br /> ADN để xác định chính xác. Cho đến nay,<br /> mất đoạn nằm trong vùng AZF trên nhánh<br /> dài NST Y đã được nghiên cứu và xác định<br /> có liên quan đến thiểu tinh hoặc vô tinh ở<br /> BN nam vô sinh. Do đó, trường hợp nam vô<br /> sinh mà karyotype bình thường thì kết quả<br /> phân tích ADN sẽ là cơ sở tư vấn di truyền,<br /> chọn giải pháp thích hợp cho BN.<br /> <br /> 4<br /> <br /> TẠP CHÍ Y - DƯỢC HỌC QUÂN SỰ SỐ 9-2012<br /> <br /> KẾT LUẬN<br /> Trong số 350 BN nam vô sinh do vô tinh,<br /> đã phát hiện được 27 trường hợp (7,71%)<br /> bất thường NST. Trong đó, tỷ lệ bất thường<br /> cao nhất là hội chứng Kilinefelter (16/27<br /> trường hợp = 59,26%).<br /> Kết quả này cho thấy, với nam vô sinh<br /> do vô tinh, cần được xét nghiệm và tư vấn<br /> di truyền trước khi tiến hành các biện pháp<br /> điều trị hỗ trợ sinh sản.<br /> <br /> 5. Koulischer L, Schoysman R. Chromosome<br /> and human infertility. Mitotic and meiotic<br /> chromosome studies in 202 consecutive male<br /> patients. Clin Gent. 1974, 5, pp.116-126.<br /> 6. Lakshmi Rao, Arvind Babu, Murthy<br /> Kanakavalli et al. Chromosomal abnormalities<br /> and Y chromosome microdeletions in infertile<br /> men with varicocele and idiopathic infertility of<br /> South Indian origin. Journal of Andrology. 2004,<br /> January/February, 25 (1).<br /> <br /> TÀI LIỆU THAM KHẢO<br /> <br /> 7. Lanfranco F, Kamischke A, Zitzmann M,<br /> Nieschlag E. Klinefelter’s syndrome. Lancet.<br /> 2004, pp.273-283.<br /> <br /> 1. Trung Thị Hằng. Nghiên cứu đặc điểm<br /> karyotype của những nam không có tinh trùng.<br /> Khóa luận tốt nghiệp Bác sỹ Y khoa. Đại học Y<br /> Hà Nội. 2007.<br /> <br /> 8. Trieu Huynh, Richard Mollard, Alan Trounson.<br /> Selected genetic factors associated with male<br /> infertility. Human Reproduction Update. 2002,<br /> 8 (2), pp.183-198.<br /> <br /> 2. Nguyễn Đức Nhự. Nghiên cứu đặc điểm<br /> NST và phát hiện mất đoạn AZFc ở BN vô sinh<br /> nam giới. Luận văn Thạc sỹ Y học. 2009.<br /> 3. Bourrouillou G, Dastugue N. Chromosome<br /> studies in 952 infertile males with a sperm count<br /> below 10 million per ml. Hum Gent. 1985, 71,<br /> pp.366-367.<br /> 4. Chandley A.C. The chromosomal basis of<br /> human infertility. Br Med Bull. 1979, 35, pp.181-186.<br /> <br /> 9. Van Assche E, Bonduelle M. Cytogentics<br /> of infertile men, in: Steirteghem AV, Devroey P,<br /> editors. Gentics and assisted human conception.<br /> Hum Reprod. 1996, 11 Suppl 4, pp.1-24.<br /> 10. Zuffardi O, Tiepolo L. Frequencies and<br /> types of chromosome abnormalities associated<br /> with human male infertility, genetic control of<br /> gamete production and funtion. New York Academic<br /> Press. 1982, pp.261-273.<br /> <br /> Ngày nhận bài: 30/9/2012<br /> Ngày giao phản biện: 10/10/2012<br /> Ngày giao bản thảo in: 16/11/2012<br /> <br /> 5<br /> <br />