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目的: 1.临床上多采用欧洲男科协会(European Academy of Andrology,EAA)和欧洲分子遗传实验质控网(European Molecular Genetics Quality Network,EMQN)公布 Y染色体微缺失分子诊断实践指南所推荐的6个序列标签位点(Ssequence tag site,STS),设计PCR引物,多重PCR扩增后通过琼脂糖凝胶电泳来检测Y染色体无精症因子(Azoospermia factor,AZF)微缺失。结果判断时往往由于有些条带模糊,容易出现假阳性和假阴性结果,加上这种方法自动化程度不高,在Y染色体AZF微缺失大规模筛查时有局限性。本研究在EAA和EMQN公布Y染色体微缺失分子诊断实践指南所推荐的STS位点和PCR体系基础上进行优化,目的在于建立一种准确、快速和简便筛查Y染色体AZF微缺失的多重定量荧光PCR(Quantitative fluorescent PCR,QF-PCR)方法。应用所建立的多重QF-PCR方法对无精症、严重少精症及正常生育男性进行Y染色体AZF微缺失检测,验证所建立的方法的可行性,确定无精症、严重少精症患者的缺失率,探讨Y染色体AZF微缺失与无精症、严重少精症的关系及其分布规律。 2.临床发现部分典型的无精症、严重少精症患者,采用EAA和EMQN公布Y染色体微缺失分子诊断实践指南所推荐6个STS检测Y染色体AZF区域微缺失,没有检测到存在AZF微缺失。EAA和EMQN公布Y染色体微缺失分子诊断实践指南所推荐方案中的6个STS仅占Y染色体AZF的万分之一,因此存在漏检AZF区域微缺失的风险。本研究针对AZF设计了6万条探针,并把这6万条探针提交Agilent公司,通过原位合成芯片技术定制一款叠瓦式aCGH芯片,使之检测AZF微缺失的分辨率可以达到100bp。应用该款aCGH芯片对5例无精症和5例严重少精症病例进行检测,筛选其它与无精症、严重少精症相关的潜在AZF微缺失。 方法: 1.参照EAA和EMQN公布的Y染色体微缺失分子诊断实践指南(2004年版)所推荐的PCR引物序列,选取Y染色体长臂上的无精症因子AZFa(sY84、sY86)、AZFb(sY127、sY134)、AZFc(sY254、sY255)共6个STS位点,并以男性特有的性别决定基因(sex-determining region of Y chromosome,SRY)序列和人类的X和Y源性锌指蛋白基因(human X-and Y-bornezinc finge protein genes,ZFX/Y)序列作为内对照,建立筛查Y染色体AZF微缺失的多重QF-PCR方法。应用该方法对72例无精症、78例严重少精症患者和50例正常男性对照进行Y染色体AZF微缺失检测。 2.参照人类第19版基因组DNA序列,针对了AZF区域设计了6万条探针,并把这6万条探针提交Agilent公司,通过原位合成芯片技术定制成一款叠瓦式aCGH芯片,使之检测AZF微缺失的分辨率可以达到100 bp。应用该款aCGH芯片对经多重QF-PCR方法筛查结果为没有发现AZF区域存在微缺失的5例无精症和5例严重少精症患者进行检测,筛选其它与无精症、严重少精症相关的潜在AZF区域微缺失。针对aCGH芯片筛查出来的微缺失片段,通过PCR方法和放大人群样本量初步验证aCGH芯片检测结果。 结果: 1.成功建立 sY84、sY86、sY127、sY134、sY254、sY255、SRY、ZFX/Y八重QF-PCR反应体系。 2.150例无精症、严重少精症患者检测到Y染色体AZF区域微缺失16例,其中72例无精症组7例,缺失率为9.7%,78例严重少精症组9例,缺失率为15.4%,50例正常对照组未检测到缺失。Y染色体AZF区域微缺失涉及到 AZF区域的3个区域,相对总的调查男性(200例)AZFa区缺失率为0.5%,AZFb区缺失率为1.5%,AZFc区缺失率为6.0%。 3.经χ2检验,无精症组与正常对照组缺失率有显著性差别(P<0.05),严重少精症组与正常对照组缺失率亦有显著性差别(P<0.05)。 4.定制出一款针对Y染色体AZF区域,格式为8×60K的aCGH芯片。5例无精症和5例严重少精症患者aCGH芯片检测结果显示3例病例存在共同缺失片段12处,4例病例存在共同缺失片段14处,5例病例存在共同缺失片段3处,6例病例存在的共同缺失片段1处,缺失片段从1 kb到348 kb大小不等。选择3个aCGH芯片筛查出来的微缺失片段,通过PCR方法和放大人群样本量进行验证,发现其中一个命名为D01缺失片段和无精症可能相关。 结论: 1.建立的多重QF-PCR筛查Y染色体AZF区域微缺失方法具有准确、快速、简便和结果直观等优点,能满足临床和科研需要。 2. Y染色体AZF区域微缺失与无精症、严重少精症有关。在无精症、严重少精症患者中Y染色体AZF区域微缺失总发生率约为10.7%(16/150),其中无精症患者的发生率是9.7%,严重少精症患者的发生率是15.4%。 3. Y染色体AZF aCGH芯片是研究无精症、严重少精症分子遗传学新方法。