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圆头精子症是一种罕见而严重的畸形精子症,在男性不育症患者中的发病率小于0.1%,其主要临床特征是顶体缺失,精子头部呈圆形。由于顶体完全缺失,精子无法穿透卵子透明带完成受精过程,因此圆头精子症患者临床表现为男性不育。传统方法认为,借助卵胞浆内单精子注射（ICSI）可实现对圆头精子症患者的治疗,然而大多数报道称圆头精子症患者行ICSI术后仍存在完全受精失败或受精率低的现象。最新研究表明圆头精子症患者受精失败可能与一种精子来源的特殊磷脂酶C（PLCζ）相关,该蛋白参与了钙离子振荡诱导的卵子激活过程。PLCζ定位于精子头部顶体内膜和核膜之间的核周鞘上,不同程度地分布在精子顶体区、赤道板和顶体后区。圆头精子由于缺失顶体引起PLCζ的丢失从而丧失激活卵子的能力,出现ICSI术后受精失败。在1例精子形态正常但ICSI受精失败的男性不育患者中发现有PLCζ基因突变也证实了PLCζ在钙离子振荡诱导的卵子激活中起着重要作用。目前已有多例ICSI联合辅助卵子激活（AOA）治疗方案提高圆头精子症患者ICSI受精率及妊娠率的报道,这些圆头精子症患者出生的小孩,至今未发现有出生缺陷。圆头精子症依据圆头精子占精液中总精子数的比例分为Ⅰ型（100%）和Ⅱ型（<100%）。临床上对这两类圆头精子症的治疗方案：Ⅰ型圆头精子症主要采取ICSI联合辅助卵子激活（AOA）进行治疗,而对Ⅱ型圆头精子症患者可通过在精液中挑取形态正常的精子进行ICSI治疗。最新的研究通过透射电镜和免疫荧光方法观察Ⅰ型圆头精子症患者的精子形态,发现精液中占非常小比例的精子具有不同形式的异常顶体形态（萎缩顶体,异位顶体和小顶体囊泡）,并且这种小顶体囊泡的精子进行ICSI治疗无需联合辅助卵子激活（AOA）就可以使卵子受精并使患者夫妇成功生出小孩。虽然AOA方案能提高圆头精子症患者的ICSI受精率,但潜在的安全性问题还是令人担忧。因此,为Ⅰ型圆头精子症患者提供成功率更高和安全性更好的治疗方案,有必要在更多的圆头精子症患者精液标本中寻找这些异常顶体形态的“圆头精子”进行ICSI治疗,并通过临床资料回顾性调查或前瞻性实验测试这些特殊圆头精子的受精率、妊娠率、抱婴率及出生缺陷率,以检测该治疗方法的近远期临床疗效。自1971年Schirren C等第一个报道缺失顶体的圆头精子症,全世界范围内陆续有个案报道,主要是研究圆头精子症的形态学和病因学。但其发病机制并不清楚,多个患有圆头精子症同胞兄弟的报道表明圆头精子症是由遗传因素导致的疾病,随后报道多个基因敲除小鼠模型有类似人类圆头精子症的表型,从而使圆头精子症是遗传病得到更为广泛的认同。圆头精子症是一种罕见的畸形精子症,表型特征非常单一,即顶体完全缺失,这提示圆头精子症是一种单基因病,使得克隆和鉴定人类圆头精子症致病基因成为遗传学研究的热点。由于圆头精子症疾病的罕见性,且大部分为散发病例,因此克隆人类圆头精子症致病基因进展缓慢。借助新的遗传学技术如芯片分析和基因组测序的方法成功克隆和鉴定了2个人类圆头精子症致病疾病,加上基因敲除小鼠模型的研究,使得对圆头精子症患者进行基因诊断成为可能,并可以对其进行生育遗传咨询,预防后代再患此病。本研究目的是探讨圆头精子症患者ICSI受精失败机理、对策和建立圆头精子症基因诊断平台。第一部分圆头精子症受精失败机理和对策首先调查本院2007年1月至2012年9月就诊的28例圆头精子症患者的病历资料,对这些圆头精子症患者进行普通ICSI术、ICSI联合辅助卵子激活（AOA）和供精人工受精或供精体外受精等治疗方案的受精率、妊娠率和抱婴率进行统计,其中1例圆头精子症患者行普通ICSI受精成功并出生一男孩、1例圆头精子症患者行ICSI联合辅助卵子激活（AOA）受精成功并出生一女孩。另外收集2例小顶体精子男性不育患者（包括1例IVF反复受精失败的男性患者）和1例精子形态正常但ICSI反复受精失败的男性不育患者的外周血液标本和精液标本。其次拟对上述2例出生小孩的圆头精子症、1例小顶体精子和1例精子形态正常但ICSI受精失败男性不育患者的精子通过巴氏染色、电镜观察和免疫荧光等方法进行全面检查,探讨受精失败的原因以期对这些患者提供高效和安全的治疗方案。第二部分圆头精子症基因诊断平台的建立虽然目前报道的圆头精子症相关基因很多,但至今在圆头精子症患者中很少发现基因突变,因此圆头精子症的遗传学病因不明确。一些研究表明DPY19L2基因缺陷是导致圆头精子症的主要致病原因。DPY19L2的分子致病模式主要是非等位基因同源重组（NAHR）导致的DPY19L2整个基因的纯合缺失,DPY19L2的点突变也是圆头精子症致病的原因。由于DPY19L2基因存在几个假基因,基因诊断存在非常大的困难,引物的特异性、PCR实验条件的稳定性和测序图的分析都需非常谨慎。本研究利用我院收集的17例圆头精子症患者（两同胞兄弟病例和15个散发病例）进行DPY19L2的基因诊断,发现62.5%的中国圆头精子症患者存在DPY19L2的基因突变,其中4例患者为DPY19L2基因的纯合缺失,1例患者为DPY19L2杂合性缺失但未发现点突变,6例DPY19L2纯合点突变为2例患者为c.1532delA、1例患者为c.16811682delAC （c.[1679delT;16811682delAC]）、1例患者为c.869G>A、1例患者为c.989T>C、1例为c.1533G>T。其余5例未检测到DPY19L2缺失和点突变。总之,共有62.5%的圆头精子症患者在两个等位基因上携带有DPY19L2基因突变。本研究也证实了DPY19L2基因突变是圆头精子症的主要致病原因,本研究发现的4个新的点突变扩大了DPY19L2基因的突变谱。通过建立圆头精子症患者的DPY19L2基因诊断平台,大多数患者得到遗传学确诊,有利于对这些确诊患者进行生育遗传咨询。图24幅,表9个,参考文献105篇