研究背景与目的:世界卫生组织(WHO)规定,如果正常育龄夫妇生活一年以上不采取任何避孕措施,无法生育的情况称为不孕不育,如果是男方因素造成女方无法生育者,称作男性不育。近年来,由于环境逐渐恶化、社会压力增大、心理负担变重等因素的影响,不孕不育在适龄夫妻中的比例越来越高。造成男性不育的原因有很多,例如睾丸发育不良、精索静脉曲张、不良的生活习惯及遗传因素等。其中一个重要原因是生精障碍,主要表现为无精或者严重少精。近年来越来越多研究发现,精子的生成过程受到许多基因的调控,这些基因的缺失、突变或者表达异常都可能改变男性生殖能力,导致精子生成障碍,形成少弱精症或无精子症,致使男性不育。之前大量研究验证了Y染色体长臂远端AZF区域存在微缺失情况会造成雄性精子生成障碍,因此要想分析精子形成过程中相关基因多态性与男性生殖能力的相关性,必须先排除Y染色体AZF微缺失对精子生成的影响。性激素在性腺成熟和生殖过程如精子形成和卵子形成过程中具有重要作用。雌、雄激素的合成及代谢是个十分复杂的过程,需要如细胞色素P450(CYP17、CYP11、CYP19),羟类固醇氢化酶(HSD17)和硫转移酶(SULTs)等一系列酶的参与。CYP17A1编码细胞色素P450-17α酶,具有17α-羟化酶和17,20-裂解酶的双重活性,其突变会造成雄激素和雌激素合成受损。Feigelson等发现rs743572位点多态性与女性体内性激素水平相关,TC/CC携带者孕酮和雌二醇水平较高。2013年,Jung-Hoon Park等研究CYP17基因多态性与韩国人群男性不育的相关性,发现rs743572位点多态性与男性不育不相关,而rs17115149位点多态性与男性不育显著相关。细胞色素P450芳香化酶可催化雄激素不可逆地转化为雌激素,是内源性雌激素合成的关键酶,该酶由位于15号染色体上的CYP19基因编码。CYP19基因的突变,可导致芳香化酶数量、活性改变从而对雌雄激素水平产生调节。2011年Leandros Lazaros等研究发现CYP19(TTTA)n多态性与希腊高加索人群的精子质量有关。目前在国内关于CYP17A1及CYP19基因多态性与男性不育的相关性研究未见报道,故本研究选取CYP17A1基因的rs743572位点和rs17115149位点及CYP19基因STR位点进行研究,拟分析CYP17A1及CYP19基因多态性与河南汉族男性不育是否相关。本研究首先采用多重聚合酶链式反应对男性不育患者组进行了Y染色体AZF区域微缺失的检测,然后分别利用SNa Pshot微测序技术和变性聚丙烯酰氨凝胶电泳技术对排除AZF微缺失后剩余的病例组样本及正常男性对照组样本进行CYP17A1基因的rs743572位点和rs17115149位点与CYP19基因STR位点的多态性分析,通过研究河南汉族人群中这三个位点多态性的分布情况及其与男性生殖能力的关联,从而为男性不育的临床检测提供相关理论依据。研究对象病例组:病例组共收集了经过郑州大学第一附属医院门诊检验科检验的261例2014年3月至2014年10月期间确诊为不育症的患者,患者年龄在21-42岁,平均年龄为29.3±6.0岁。所有患者根据世界卫生组织(WHO)公布的标准进行精液常规分析,并且至少进行两次分析,同时如果患者患有肝肾类疾病、精索静脉曲张、睾丸炎、染色体异常、内分泌疾病、生殖器疾病等病症或者有服用抗肿瘤药物等用药情况均排除在外,所有研究对象都经确诊为无精子或少精子病(精子密度<20×106/ml)。入选患者全部都属于河南地区。对照组:对照组随机选取230例同期间体检且已通过正常途径生育至少一个孩子的健康男性作为正常对照组,年龄范围为20-47岁,平均年龄为30.2±6.3岁。所有研究对象个体均知情同意。研究方法:运用酚—氯仿方法提取基因组DNA,采用多重PCR剔除Y染色体AZF区微缺失患者。通过SNa Pshot技术对CYP17A1基因的rs743572位点和rs17115149位点进行基因分型。PCR扩增CYP19基因,采用变性聚丙烯酰胺凝胶电泳进行基因分型,随机选取各位点不同纯合子基因型个体PCR扩增产物进行测序验证。统计学处理:检测CYP17A1基因多态性在病例组和对照组中分布是否符合Hardy-weinberg遗传平衡及进行连锁不平衡分析和单倍型分析都采用在线软件SHEsis。通过HWE软件检测CYP19基因STR位点在病例组和对照组中与Hardy-weinberg遗传平衡的符合程度。所有实验数据均采用SPSS17.0统计软件进行处理。病例组和对照组的平均年龄的差异采用t检验,组间的基因型与等位基因频率分布比较采用c2检验,并通过比数比(Odds Ratio,OR)及95%可信区间(95%CI)来分析基因突变对男性不育发生的相对危险度,显著性检验水准为α=0.05。结果1、CYP17A1基因的rs743572位点和rs17115149位点与CYP19基因STR位点在病例组和对照组中基因型频率分布均符合Hardy-Weinberg遗传平衡(P值依次为0.846和0.154、0.852和0.888、0.774和0.557,均大于0.05),表明样本具有良好的人群代表性。2、CYP17A1基因rs743572位点的等位基因和基因型频率在病例组和对照组间的分布差异显著,均具有统计学意义(P<0.05),相对风险分析发现,携带A等位基因和AA基因型的个体发生男性不育的风险增高(P=0.01,OR=1.44,95%CI:1.11-1.86;P=0.00,OR=2.25,95%CI:1.30-3.89)。而CYP17A1基因rs17115149位点其等位基因和基因型频率在病例组和对照组分布差异均没有统计学意义。3、对CYP17A1基因rs743572位点和rs17115149位点在病例组与对照组间进行单倍型分析,结果显示A-G和G-G单倍型在两组间的分布差异有统计学意义,携带A-G单倍型个体可增加男性不育发生的风险(P=0.01,OR=1.44,95%CI:1.11-1.86)而携带G-G单倍型个体可降低男性不育发生的风险(P=0.03,OR=0.75,95%CI:0.58-0.97)。4、对CYP19基因进行分割位点分析,结果显示(TAAA)n重复序列≦9和(TAAA)n重复序列>9基因型频率在病例组和对照组间分布差异有统计学意义(P<0.05),携带(TAAA)n重复序列≦9的个体男性不育发生的风险升高(P=0.00,OR=1.43,95%CI:1.10-1.85)。结论:1.CYP17A1基因rs743572位点的A等位基因和AA基因型可能是河南汉族人群男性不育的遗传危险因子,可增加男性不育发生的风险。2.CYP17A1基因rs743572位点和rs17115149位点的A-G单倍型可能是河南汉族人群男性不育的危险单倍型,而G-G单倍型可能是河南汉族人群男性不育的保护单倍型。结果:3.CYP19基因(TAAA)n重复序列≦9的短等位基因可能是河南汉族人群男性不育的危险因子。