目的 通过分析断头精子症患者精子超微结构以及睾丸组织细胞学特征，探讨断头精子的形成机制.方法 收集来自4名精液中含有不同比例断头精子的男性不育患者精液样本，透射电镜下观察精子超微结构.采用精子染色质分散试验合并荧光原位杂交技术评估精子DNA碎片及精子染色体.通过睾丸细针穿刺获取曲细精管组织样本，制备细胞学涂片及组织病理学切片，光镜下观察组织、细胞学特征.结果 精子超微结构分析显示精子头部、颈部、中段及尾部均有不同程度改变.大部分精子头部结构缺失，线粒体排列紊乱.精子尾部顶端被大量残余胞质包绕，其内可见一个或多个鞭毛样结构.部分精子尾部顶端偶见中心粒.分离的头部结构多伴有顶体缺失或项体结构异常，并通常于头部末端可见大量不规则的膜性结构.睾丸细针穿刺细胞学涂片结果显示为异常的精子发生，镜下可见分离的头部与尾部，且精子头部末端有少量残余胞质，似乎是未完全发育的精子尾部.睾丸曲细精管组织病理学结果显示，尽管个别曲细精管相对正常，但大多数曲细精管硬化，呈现玻璃样变性.精子染色体分析结果显示，非整倍体精子比例未见异常.但是精子DNA碎片分析则表现为增高的精子DNA碎片率，平均为60.1±34.57％，远远超过既往文献所报道的临界值.且随着精液中断头精子比例的逐渐增高，精子DNA碎片率亦逐渐增高.此外，其中一名患者接受了卵胞浆内单精子显微注射(ICSl)助孕，获得4枚胚胎，其中2枚胚胎进行了解冻复苏后移植，但未获得临床妊娠.结论 我们推测断头精子的头尾分离可能发生在精子发生的后期，在随后的精子发生过程中彼此失去联系，独立发育，并在精子发生末期分开.此外，精子中心粒功能障碍以及异常增高的精子DNA碎片可能是断头精子症患者ICSI治疗失败的主要原因.