渴望受孕的新婚夫婦中大約有 20% 未能成功，其中大約有一半是屬于男性因素所致的不育。以往對(duì)于臨床醫(yī)師來(lái)說(shuō)，男性不育的檢測(cè)指標(biāo)僅有精液常規(guī)分析（精子濃度、活動(dòng)力、前向運(yùn)動(dòng)、形態(tài)學(xué)）以及內(nèi)分泌檢查（血清性激素水平和垂體激素水平）。這些檢測(cè)項(xiàng)目固然為男性不育癥的診治提供了有價(jià)值的資料，可是未能反映精子的功能狀態(tài)。
盡管精-卵融合通常在體內(nèi)才能發(fā)生，但體外技術(shù)的發(fā)展有可能對(duì)受精過(guò)程進(jìn)行準(zhǔn)確的分析和研究。
為了檢測(cè)精子的功能，已建立了精子穿透試驗(yàn)（SPA）。由于觀察到倉(cāng)鼠卵去除透明帶后，授精的種系特異性缺失，對(duì)多精穿卵的阻滯也不復(fù)存在，從而建立了 SPA。特別是異種精子（包括人類精子）對(duì)于倉(cāng)鼠去透明帶卵的穿透也已被觀察到。在 SPA 中最好使用人卵。但由于人卵不能廣泛獲得，而且還存在涉及人卵應(yīng)用的倫理學(xué)問(wèn)題。因此倉(cāng)鼠卵為人類精子功能的檢測(cè)提供了理想的模型。
對(duì)于體內(nèi)授精過(guò)程來(lái)說(shuō)，精子首先要獲能，并須經(jīng)頂體反應(yīng)。精子獲能的生理學(xué)目前尚不十分明確，特別是尚不清楚已有能力穿透人卵的獲能精子是否已經(jīng)歷了頂體反應(yīng)或這種反應(yīng)只是配體融合時(shí)的局部事件。不管怎樣，包含獲能和頂體反應(yīng)兩個(gè)過(guò)程的 SPA 已被證實(shí)是評(píng)價(jià)精子授精能力的一種可靠技術(shù)。
生物測(cè)定（例如 SPA）的主要問(wèn)題之一是存在批間誤差以及缺乏質(zhì)量控制，而且由于實(shí)驗(yàn)方法各異，不同實(shí)驗(yàn)室之間的結(jié)果往往無(wú)可比性。以下介紹一種標(biāo)準(zhǔn)化的 SPA 操作方法以提高測(cè)定的敏感性和重復(fù)性。
下述的 SPA 方法學(xué)是對(duì) Yanagimachi，Rogers，Overstreet，W olf等早期研究做了比較完善的修改，研究了每一步操作程序，以提高試驗(yàn)的敏感性，減少假陰性結(jié)果。盡管國(guó)外多數(shù)實(shí)驗(yàn)室報(bào)道結(jié)果時(shí)以低于 10% ～ 15% 的卵穿透率為異常，但在本方法中正常精子的卵穿透率為 100% ，并伴有廣泛的多精穿卵現(xiàn)象。因此 SPA 結(jié)果以每個(gè)卵子的精子穿透均數(shù)表示，并定義為精子獲能指數(shù)（sperm capacitation index，SCI）。本方法所測(cè)得 SCI的正常范圍是以 30例有生育能力的供精者的結(jié)果為基礎(chǔ)的。低于均數(shù) 2個(gè)標(biāo)準(zhǔn)差作為 SCI的最低限即每個(gè)卵子有 5個(gè)精子穿透。根據(jù) 13名被證實(shí)有生育能力的供精者的 SCI均數(shù)為 33.1，每個(gè)卵子的精子穿透數(shù)低限是 4.8。具有正常生育力的人群中 SCI的正常范圍是很大的。同一實(shí)驗(yàn)室在 2年后另有 17名具有正常生育能力的供精者 SPA 的均數(shù)為37.4，每個(gè)卵的精子穿透數(shù)低限為 5.3。這些數(shù)值證實(shí)該實(shí)驗(yàn)室制定的 SCI正常范圍是可靠的，并提示在一段時(shí)間內(nèi) SPA結(jié)果的一致性。顯然這一正常值范圍在其他各實(shí)驗(yàn)室均有待證實(shí)。
凡是 SCI<5的對(duì)象，其精子在體外受精（IVF）過(guò)程中穿透卵子的可能性很低，這種可能性與每個(gè)倉(cāng)鼠卵的精子穿透數(shù)直接相關(guān)，若 SCI為零顯然是不正常的。
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