精子功能检测专家共识（2025年）

规范与标准

# 精子功能检测专家共识(2025年)

中国医师协会生殖医学专业委员会生殖男科学组 精子功能检测专家共识编写组通信作者:陈向锋,上海交通大学医学院附属仁济医院生殖医学中心,上海200135, Email:allanbacon@163.com;熊承良,华中科技大学同济医学院生殖医学中心,武汉430030, Email:clxiong951@sina.com

【摘要】 精子功能检测对精子质量评估有着重要意义,精子功能异常不仅是男性不育症及不良妊娠的重要因素,还可以影响辅助生殖技术的临床结局。临床实践中,医生以及实验室工作人员对此类检测的认识存在不足,相关检测类型、适应证及技术手段等方面仍存在争议。本共识由中国医师协会生殖医学专业委员会生殖男科学组组织权威专家编写,深入分析近年来国内外精子功能检测的相关文献和指南,并结合中国专家在此领域的经验,形成此共识,以期为从事男科学、生殖医学等相关领域的临床医务人员提供专家建议,并为从事生殖生物学特别是精子功能研究的科研工作者提供借鉴。

【关键词】 不育,男性; 精子功能测定; 生殖男科学; 生殖技术,辅助; 专家共识

基金项目:国家重点研发计划(2023YFC2705503);上海市2024年度“科技创新行动计划”医学创新研究专项(24Y12800700、24Y12800703)

实践指南注册: 国际实践指南注册与透明化平台, PREPARE-2025CN507

# Expert consensus on sperm function testing (2025)

Expert Consensus Compilation Group for Sperm Function Testing; Reproductive Andrology Group, Reproductive Medicine Professional Committee of Chinese Medical Doctor Association

Corresponding authors: Chen Xiangfeng, Department of Reproductive Medicine, Ren Ji Hospital, Shanghai Jiao Tong University School of Medicine, Shanghai 200135, China, Email: allanbacon@163.com; Xiong Chengliang, Reproductive Medicine Center of Tongji Medical College, Huazhong University of Science and Technology, Wuhan 430030, China, Email: clxiong951@sina.com

[Abstract] Sperm function testing is of great significance for evaluating sperm quality. Abnormal sperm function is not only an important factor in male infertility and adverse pregnancy outcomes, but also can affect the clinical outcomes of assisted reproductive technology. In clinical practice, doctors and laboratorians still have insufficient understanding of sperm function testing, and there are still controversies regarding the types, indications, and technical methods of related testing. This consensus was compiled by authoritative experts organized by the Reproductive Andrology Group of the Reproductive Medicine Professional Committee of Chinese Medical Doctor Association. It deeply analyzes the relevant literature and guidelines on sperm function testing in recent years, and combines the experience of Chinese experts in this field, in order to provide expert advice for clinical medical personnel engaged in andrology, reproductive medicine and other related fields, and to provide reference for researchers engaged in reproductive biology, especially in sperm function researches.

[Key words] Infertility, male; Sperm function testing; Reproductive andrology; Reproductive technology, assisted; Expert consensus

Fund programs: National Key R&D Program of China (2023YFC2705503); Shanghai 2024 "Science and Technology Innovation Action Plan" Medical Innovation Research Project (24Y12800700, 24Y12800703)

Practice guideline registration: Practice Guideline REgistration for transPAREncy, PREPARE-2025CN507

DOI: 10.3760/cma.j.cn101441-20250519-00234

收稿日期 2025-05-19

本文编辑 王李艳

引用本文:中国医师协会生殖医学专业委员会生殖男科学组,精子功能检测专家共识编写组.精子功能检测专家共识(2025年)[J].中华生殖与避孕杂志,2025,45(10): 1003-1012. DOI: 10.3760/cma.j.cn101441-20250519-00234.

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中华生殖与避孕杂志2025年10月第45卷第10期

China J Reprod Contracep, October 2025, Vol. 45, No. 10

随着人类辅助生殖技术(assisted reproductive technology, ART)的不断发展,特别是卵胞质内单精子注射(intracytoplasmic sperm injection, ICSI)和胚胎植入前遗传学检测(preimplantation genetic testing, PGT)的广泛开展[1-2],部分精子来源的不孕不育因素(如弱精子症、受精异、胚非整倍体等)得到了较大程度的解决。因此,精子功能检测在许多生殖医学中心被忽视[3]。然而,夫精人工授精(artificial insemination by husband, AIH)和常规体外受精(in vitro fertilization, IVF)在ART中仍占据重要地位,其对精子的功能(如顶体功能等)有较高要求。对非严重男性因素不孕症夫妇而言,常规IVF与ICSI在首个移植周期中的活产率差异无统计学意义,且ICSI累计活产率甚至低于常规IVF,并可能增加额外成本和潜在的后代健康风险[4]。因此,常规IVF技术仍是许多不孕不育夫妻的优选治疗方案,而精子功能在其中的作用不可或缺。另外,即使采用ICSI技术进行授精并使用PGT进行胚胎优选,精子某些功能(如精子DNA完整性等)对于胚胎非整倍性及植入后发育潜能仍具有重要意义[5]。为加强和规范精子功能检测的临床应用,在充分回顾相关文献并结合我国专家临床实践经验的基础上,中国医师协会生殖医学专业委员会生殖男科学组织权威专家编写此共识,以期为从事男科学、生殖医学等相关领域的临床工作者提供专家建议,并为从事生殖生物学特别是精子功能研究的科研工作者提供借鉴。

一、共识制订过程与方法

本专家共识相关证据检索于PubMed、中国网、万方及维着数据库等公开信息来源(检索截至2025年4月18日),检索关键词包括“男性不育症”“精子”“少弱畸形精子症”“功能检测”“DNA碎片”“顶体”“非整倍体”“遗传”“基因组”“氧化应激”“活性氧”“线粒体”“跨腺离子流动”“表观遗传学”“人工智能”“辅助生殖技术”“人工授精”“体外受精”“卵胞质内单精子注射”“胚胎植入前遗传学检测”“指南”“专家共识”“综述”及其他相关词汇的中英文版及其任意组合搭配。所分析的文献资料包括国内外公开发表的系统综述、综述、指南、专家共识、临床研究(包括随机对照试验、队列研究、病例对照研究、病例或个案报道等)、基础或实验研究等及相关文章的参考文献。通过对上述文献资料进行综合分析并充分结合编写组专家临床经验,采用共识制订会议法经三轮专家共识会议形成此共识。

二、精子DNA碎片(sperm DNA fragmentation, SDF)检测

1. SDF: SDF是指精子中的DNA分子发生断裂或损伤的现象。该损伤可能表现为单链断裂、双链断裂,或碱基丢失、错配、修饰以及DNA加和交联等多种形式[6]。SDF成因包括精子发生过程中

的氧化应激、凋亡异常等[7]。精子在生殖道运输过程中也可能出现DNA损伤[8]。外在因素则包括不良生活习惯、环境污染、生殖系统感染以及某些医源性因素(如化疗或放疗)等[9]。精子DNA碎片化程度的增加可能对男性生育能力产生负面影响,甚至与不孕、流产或胚胎发育异常相关[6]。

精子DNA碎片指数(DNA fragmentation index, DFI)是用来定量评估精子DNA碎片化程度的指标,通过各种实验技术方法来测定SDF在总精子中的占比,从而为男性生育能力和ART结局的评估提供重要参考依据。

2. 检测适应证

(1) 不明原因男性不育: 不明原因男性不育患者SDF水平显著高于有自然生育史的男性[10]。特别是对于精液常规分析(如精子数量、活力)正常但仍未成功受孕的夫妇,SDF检测可以帮助识别精子DNA损伤是否是不育的潜在原因[11]。2024年欧洲泌尿外科协会(European Association of Urology, EAU)指南(性与生殖健康部分)将SDF作为不明原因男性不育检测的强烈推荐[12]。

(2)反复妊娠丢失(recurrent pregnancy loss, RPL):RPL患者其男方精子SDF水平显著高于对照人群水平[13]。欧洲人类生殖与胚胎学会在2018年发表的RPL指南中,基于间接证据有条件推荐RPL夫妻可出于解释性目的进行SDF检测[14],并在2023年发表的更新指南中修订为强烈推荐RPL夫妻出于诊断性目的进行SDF检测[15]。2024年EAU指南亦对RPL患者的SDF检测作为强烈推荐[12]。

(3)ART患者:有证据表明SDF水平与宫腔内人工授精[16-17]、IVF[18-19]、ICSI[20-21]乃至PGT[5, 22-23]结局有显著关联。2018年欧洲男科学会发布的少弱畸形精子症(oligoasthenoteratozoospermia, OAT)管理指南中推荐在拟施行AIH、IVF/ICSI前可考虑进行精子DNA完整性检测[24]。而2024年EAU指南则强烈推荐ART失败患者进行SDF检测[12]。需要指出,目前SDF与ICSI相关性仍存在一定争议[19, 25],对PGT而言相关研究则极为有限。因此未来精子SDF检测在ICSI和PGT患者群体中开展的必要性仍待进一步探究。

3. 检测方法:根据世界卫生组织(World Health Organization, WHO)《人类精液检查与处理实验室手册第6版》(以下简称WHO 6),SDF检测有4种常用的检测方法,即末端脱氧核苷酸转移酶介导的脱氧尿苷三磷酸(deoxyuridine triphosphate, dUTP)缺口末端标记法(terminal deoxynucleotidyl transferase-mediated dUTP nick end labeling, TUNEL)、单细胞凝胶电泳分析(彗星试验)、精子染色质结构分析(sperm chromatin structure assay, SCSA, 吖啶橙流式细胞术)和精子染色质扩散试验(sperm chromatin dispersion, SCD)[26]。上述不同的SDF检

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测结果间存在高度相关性[27],且均与IVF/ICSI结局相关[28]。2024年EAU指南指出SCSA法是目前研究和使用均最广泛的SDF检测技术之一[12]。《男性生育力评估中国专家共识》则直接建议采用流式细胞仪进行SCSA[29]。尽管现有研究无法得出倾向或反对上述某种检测方法的结论[30],但基于SCSA法应用广泛及室间变异小的优点,为便于不同中心间结果比较及检测标准化,本共识推荐有条件的中心可采取SCSA法进行SDF检测。

4. 临床意义:SDF是评估男性生育能力的重要指标。WHO6手册指出,SDF与精液质量仅有部分关联,即虽然精液参数异常患者SDF较为普遍,但对一些精液参数正常男性而言,SDF仍与其不具有有关[26]。该检测对不明原因不育RPL或ART失败具有重要价值。目前不同检测方法的精子SDF阈值不同[26],即使同一检测方法也缺乏公认的阈值[31]。SCSA法常用25%作为闽值上限(基于Evenson研究[32]),被多项指南及专家共识引用或推荐[12,29]。但WHO6手册建议各实验室应结合临床实践建立自己的参考范围[26]。

三、顶体检测

1. 顶体检测: 精子顶体是精子头部前端的帽形结构。成熟顶体基质内富含水解酶,如透明质酸酶、顶体蛋白酶等,是受精过程所必不可少的[33]。顶体的核心功能是完成顶体反应,即在精子与卵透明带接触后顶体释放其内的酶类物质溶解透明带,帮助精子穿透透明带进入卵子内部[34]。顶体的完整性是精子成熟和功能正常的重要标志之一,顶体功能的异常可能导致受精失败,从而导致男性不育。因此,顶体结构和功能对男性生育力特别是受精具有重要意义。

2. 检测适应证

(1) AIH/IVF患者:顶体功能下降与IVF受精率下降显著相关[35],且低顶体酶水平可用于预测IVF中完全受精失败(total fertilization failure, TFF)[35]。诱发顶体反应率与IUI临床妊娠率有关[36]。因此,对拟行AIH或常规IVF的患者而言,顶体检测有助于优化ART方案。而对于AIH/IVF反复失败(特别是IVF受精异常)的患者,即使其他精液参数正常,顶体异常也可能是其失败的根源[37],因此精子顶体检测有助于探究ART失败原因。

(2)不明原因男性不育:顶体异常可能是男性精液参数正常但不育的病因之一。电子显微镜观察发现,这类患者的顶体膜损伤更严重,顶体阳性反应率降低[38]。即使精子各项指标乃至电子显微镜超微结构均正常,透明带诱导的顶体反应缺陷仍可能是此类患者不育的因素[39]。

(3)圆头精子症:圆头精子症是一种较为罕见的精子畸形,其特征是精子头部呈圆形,往往缺乏正常的顶体结构[40]。圆头精子症患者的精子由于

顶体缺失或发育不全,难以完成正常顶体反应,导致受精能力严重受损,从而引发男性不育。因此,对于圆头精子症患者或精子畸形中以圆头畸形为主的患者,有必要进行顶体检测以确认其顶体功能。

3. 检测方法

(1)形态学评估:利用传统染色技术(如巴氏染色)对精子进行涂片染色,在油浸物镜(油镜)下可以初步观察顶体的完整性[26]。然而,光学显微镜对精子顶体和形态的识别仍有缺陷[38],电子显微镜被认为是全面识别(包括系统性/单态性以及非系统性/多态性)精子缺陷的最佳手段[41]。在透射电子显微镜下可清晰看到顶体的各类异常结构,如顶体小、无顶体、内容物囊泡化等[42],也可准确识别已完成顶体反应的精子[43]。

(2) 顶体酶检测:临床常用的顶体酶检测方法主要有以下3种。①明胶底物膜法:利用顶体酶能够消化明胶的特性,通过观察明胶膜的溶解程度来评估顶体酶活性[44];②分光光度法(Kennedy法):目前临床应用较为广泛,利用顶体酶水解特定底物N-苯甲酰-DL-精氨酸-对硝基苯胺盐酸盐后显色的深浅,通过分光光度法测定吸光度以评估顶体酶活性[45];③酶联免疫吸附试验:基于抗原-抗体反应,使用酶标记的抗体与顶体酶结合,利用酶催化底物反应生成可检测信号,从而定量检测顶体酶水平。

(3) 顶体状态静态评估(自发顶体反应检测):精子顶体状态的静态评估是指通过检测精子体外条件下无需需诱导剂已发生顶体反应的精子数量(比例)来评估精子顶体功能的方法,又称自发顶体反应检测。WHO 6手册推荐使用荧光染料“异硫氟酸荧光素标记的豌豆凝集素”或“异硫氟酸荧光素标记的花生凝集素”对精子进行染色[26],随后在荧光显微镜下观察精子顶体完整性和已发生顶体反应的活精子,并计算已发生顶体反应精子百分率。

(4)诱发顶体反应(induced acrosome reaction, IAR)试验:IAR是指通过化学或生理诱导剂(如钙离子载体A23187、孕酮、人卵泡液及透明带等[46-49])刺激精子,模拟体内受精过程中精子与卵子透明带结合后发生的顶体反应。IAR检测是评估精子功能的重要方法,尤其适用于男性不育的诊断和ART中精子质量的评估。WHO6手册介绍了钙离子载体A23187和孕酮两种诱导剂[26],后续需结合荧光染色的方法计算IAR率。

(5)其他检测:可利用特异性抗体标记顶体相关蛋白(如精子蛋白10/ACRV1),通过免疫荧光或免疫组织化学染色观察顶体的分布和完整性[50]。

4. 临床意义:顶体检测能够帮助识别精子受精异常的具体原因,为男性不育的诊断(特别是不明原因的不育症)提供重要线索。对于顶体功能异常的患者,ICSI可能是更合适的治疗选择,因为它可

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以回避自然受精过程中对顶体反应的依赖[51],这有助于临床医生进行ART方案的选择和优化。但WHO 6手册同时也强调,将顶体状态检测作为一种临床常规检测仍需要进一步确认评估[26]。

四、精子遗传学检测

1. 精子遗传学检测: 精子作为男性生殖细胞, 其核心功能是提供一半的遗传物质(单倍体基因组), 与卵子结合形成受精卵, 从而启动新发育。这一过程不仅传递了父系的遗传信息及表观遗传信息, 还可能由于遗传物质异常引起胚胎发育异常、流产风险增加乃至引发遗传疾病[52]。因此, 精子遗传物质的倍性、完整性及准确性等是决定胚胎发育乃至子代健康的关键因素。

2. 检测适应证

(1) RPL: 胚胎染色体异常是自然流产的主要原因之一,在早期流产中占比较高[53]。研究显示RPL患者男方精子染色体非整倍体率明显升高,即使在精子浓度/活力正常的RPL患者中精子非整倍体也不容易忽视[54-56]。临床上,RPL明确合并流产物染色体异常者,其亲本出现染色体核型异常的发生率很低[57],而作为性腺特异性单倍体细胞的精子则有可能出现非整倍体嵌合,精子遗传物质倍性分析可为此患者提供病因学的诊断依据。

(2)反复种植失败(repeated implantation failure, RIF): RIF是指不孕症患者多个移植周期移植了多枚优质胚胎而未达到临床妊娠[58]。研究显示,除精液常规参数和染色体核型外,精子非整倍体率的上升可能与RIF密切相关[59-60]。因此,对RIF夫妇,从男方角度可考虑行精子非整倍体检测等精子遗传物质分析,以明确ART失败的原因。

(3)PGT无可移植胚胎:PGT可有效降低胚胎染色体异常导致的不良妊娠风险。但着所有送检胚胎均异常,则无可移植胚胎。研究表明,精子非整倍体与胚胎染色体异常高度相关,精子非整倍体比例高的患者,胚胎非整倍体发生率也显著上升[61]。因此,若PGT无可胚胎,可在下次PGT前排查精子非整倍体等遗传因素。

(4) 不明原因反复子代(胚胎)遗传异常:针对不明原因反复出现的子代或胚胎遗传学异常,无论是出生子代检测异常、产前诊断异常亦或是流产物检测异常等,在排除常见原因后,应考虑进行针对配子(精子)的遗传学检测,以排除配子源性遗传问题,特别是针对反复出现的一种遗传异常,当常规检测无法明确原因时,应进行针对精子的遗传学检查以排除生殖腺嵌合等特殊病因[62]。

(5)其他:特发性精液参数异常[63],尤其是严重OAT和非梗阻性无精子症,有研究针对输出或睾丸精子进行遗传学检测[64-66],可作为一种临床前探索性检测方法。另外,有染色体异常或遗传病家族史/个人史的患者,以及高龄男性,也可以进行针对

性遗传学检测,具有一定临床价值和意义[63,67-68]。

3. 检测类型与方法

(1)精子非整倍体试验:精子非整倍体试验是特异性用于检测精子遗传物质的检测手段。就单条染色体而言,精子的染色体特异性非整倍体发生率为0.1%~0.2%[53],而在少弱精子症人群中精子非整倍体发生率可提高10倍[69]。精子非整倍体发生的原因主要是减数分裂期的染色体不分离导致染色体增益或丢失[63],可能引起胚胎非整倍体[61]、ART 失败[70]及后代遗传疾病(如唐氏综合征)[71]等风险增加。目前应用最广泛的精子非整倍体试验方法为荧光原位杂交法,其操作流程见WHO 6手册[26],一般用于检测13、18、21、X和Y染色体[52]。随着下一代测序技术(next-generation sequencing, NGS)的广泛应用,亦有研究通过高通量测序技术进行精子非整倍体检测[72]。

(2)精子染色质检测:本质而言,前文SDF部分对DNA链断裂的检测亦是一种对精子染色质状态的评估。除此之外,WHO6手册中还推荐了两种其他检测手段[26]。其中,苯胺蓝试验是指通过苯胺蓝染料结合精子组蛋白的赖氨酸残基以评估精子染色质组蛋白的方法,而色素酶A3试验则是通过色素酶A3染料与鱼精蛋白竞争性结合精子DNA双螺旋的小沟槽从而评估精子核酸的完整性。

(3)精子基因(组)检测与测序:精子亦可进行常规基因检测或测序,包括特定遗传学变异的基因检测[73-75]、Sanger测序或基于NGS的靶向测序[76-79],用于诊断或验证生殖腺嵌合现象。父源生殖腺嵌合现象在精子中除基因突变外,也可表现为染色体非整份体[80],其检测方式同前文介绍。目前,“二代”和“三代”测序技术已用于单精子基因组研究[72,81-83],但多为实验阶段,尚未大规模临床应用。

4. 临床意义:精子遗传学检测,尤其是精子非整体检验,在ART的临床评估中价值重大,可以弥补传统精液分析的信息不足,揭示RPL、RIF及子代健康的遗传风险,辅助诊断遗传病或ART失败的原因。同时,精子遗传学检测可指导个体化治疗,为RPL/RIF患者提供精准的干预策略(如PGT或供精)。此外,精子遗传学检测对探索男性不育的遗传机制具有一定的科研价值。

五、氧化应激检测

1. 氧化应激:氧化应激是体内活性氧(reactive oxygen species, ROS)生成与抗氧化防御失衡的状态。过量ROS可导致精子膜脂质过氧化、DNA损伤、蛋白质功能丧失及线粒体功能障碍,损害精子质量并引发男性不育[84],甚至影响胚胎发育及ART结局[85]。精氧化应激的病因包括内源性ROS(如线粒体电子漏)生成过量和外源性因素(如环境污染、烟酒、炎症等),精浆抗氧化物质减少也可能加剧氧化应激[86-87]。检测精子氧化应激及ROS水平

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对男性不育诊疗具有重要意义。

2. 检测适应证

(1) 不明原因男性不育及OAT病因筛查:研究显示,ROS水平是男性不育的独立因素,与精液参数是否异常无关,有学者建议对不明原因男性不育者应当进行ROS检测[88]。目前学界已提出男性氧化应激性不育(male oxidative stress infertility,MOSI)的概念[89]。此外,还有研究显示不育患者精液常规参数与ROS水平呈显著负相关[90-91],由于高ROS水平可严重损害精子活力、形态及功能[90],因此氧化应激及ROS检测对OAT发生的原因具有提示作用。

(2)SDF水平高:WHO 6手册指出氧化应激的后果是损伤精子DNA,因此SDF检测本身就是对精子氧化应激水平的一种反应[26]。有证据证实,过高的ROS是SDF产生的主要原因之一[92]。对SDF水平升高的男性而言,可考虑进一步进行氧化应激和ROS检测以探究产生高SDF水平的原因。

(3)生殖道感染或炎症:生殖道感染或炎症通过诱导ROS的过量产生,对精子功能造成显著损害。炎症反应中,白细胞(如中性粒细胞和巨噬细胞)的激活会释放大量ROS从而损伤男性生育力。对明确生殖道感染或炎症的患者,特别是表现为白细胞精液症时[90],可酌情进行氧化应激和ROS检测,鉴定炎症对男性生育力的损害程度。

(4) 精索静脉曲张: 精索静脉曲张是男性不有的常见病因, 而氧化应激被认为是精索静脉曲张影响生育能力的主要机制之一[93]。对于精索静脉曲张患者, 特别是曲张程度达到3级[94], 行氧化应激和ROS检测有助于全面评估其生育力。

(5)抗氧化治疗监测:抗氧化剂在男性不育治疗中应用较为广泛,亦有研究探讨其对精子的作用及机制[95]。此类治疗最直接的药理学机制是通过降低精子(精浆)氧化应激和ROS水平从而达到改善精子质量的目的。因此,在接受抗氧化治疗前后,除检测并复查精液常规及SDF等指标外,还可进行氧化应激和ROS检测以评估抗氧化治疗效果或找寻疗效欠佳的原因。

(6)其他:高龄、糖尿病、肥胖、吸烟、酗酒、焦虑等因素也可导致氧化应激[86]。

3. 检测类型与方法

(1)精子ROS水平检测:检测ROS可较为直接地评估精子氧化应激水平,是目前最主流的精子氧化应激评估方法。常用技术包括化学发光法和流式细胞法。WHO6手册介绍了以鲁米诺试验为基础的化学发光法行精子ROS检测,其原理基于鲁米诺与自由基作用时可产生化学发光反应而被光度计测量(计算每百万精子的相对光单位数)[96]。此种方法检测的是精子与精浆中总ROS水平,而并非精子本身ROS。为此,可采用流式细胞法,利用荧光探针(例如DCFH-DA)标记精子ROS,通过流式细胞仪检

测荧光强度从而评估精子ROS水平[97]。本专家共识建议将ROS检测作为此类评估的首选检测方法,其中有条件的中心推荐使用流式细胞法。

(2)氧化还原电势(oxidation-reduction potential, ORP)检测:ORP检测是基于电化学原理,通过测量精液中氧化剂和还原剂之间的电子转移来确定氧化还原电势,检测结果以毫伏(mV)表示[98]。目前已上市的ORP检测系统为MiOXSYS系统[99]。尽管本检测仍被认为是一种研究性试验,但相关的多中心研究已有报道[100],提示该检测具有潜在的临床应用价值。

(3) 总抗氧化能力(total antioxidant capacity, TAC)检测:精液TAC检测通过测量精浆中抗氧化酶和抗氧化体系,及源于食物或其他外源进入精浆的抗氧化剂,来综合反映精液对抗氧化应激的整体效能[101]。目前亦有报道,采用TAC结合ROS检测,利用统计学模型计算ROS-TAC评分[102],以求更精确地评估精液氧化应激水平。

(4)丙二醛(malondialdehyde, MDA)检测:MDA是生物体内脂质过氧化的常见次级产物之一,是衡量生物体内脂质过氧化程度和氧化应激状态的关键生物标志物,在评估氧化应激强度及细胞损伤程度的研究中具有广泛应用价值[103],亦有报道显示MDA可以用于反映精液氧化应激程度[104]。

4. 临床意义:精子氧化应激与ROS检测在男性不育的诊断及病因鉴定、治疗方案(精索静脉曲张的手术干预、抗氧化药物的应用等)制定和疗效评估中具有一定价值。然而2024版EAU指南指出,由于缺乏随机对照试验,ROS检测目前仍属试验性技术[12];针对不孕不育症夫妇的诊断和管理,男女不建议常规开展ROS检测。

六、精子线粒体检测

1. 精子线粒体检测:精子线粒体检测是一类用于评估精子能量代谢和线粒体健康状态的技术。线粒体是精子的能量工厂,通过氧化磷酸化产生三磷酸腺苷(adenosine triphosphate, ATP),为精子运动及受精提供能量。线粒体功能对精子鞭毛运动、获能、顶体反应和配子融合至关重要[105]。因此,线粒体检测亦成为研究精子质量及男性不育的前沿性检查方法。

2. 检测适应证

(1)弱精子症病因分析:由于精子鞭毛靠线粒体供能从而使尾部发生摆动推动精子前进,且精子线粒体鞘又是精子尾部所必不可少的结构组分,故精子线粒体异常从结构异常和功能异常两个层面影响精子活力从而引起弱精子症[106]。针对弱精子症患者,可从病因分析与机制探究角度进行精子线粒体相关检测。

(2)IVF受精异常:线粒体对精子功能的影响不仅限于维持精子活力,还对精子获能、顶体反应及精卵融合起重要作用[107],直接影响正常受精的过程。因此,对IVF受精异常,特别是低受精率或

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TFF患者可考虑进行线粒体检测。

(3)MOSI:线粒体是细胞内ROS的主要来源之一,同时也是ROS的主要靶点。就精子能量代谢而言,氧化应激与线粒体功能之间存在着密切的相互作用,二者共同影响精子的功能和质量。对于MOSI患者,除氧化应激与精子ROS检测外,建议进行精子线粒体评估。

3. 检测类型与方法

(1)线粒体膜电位(mitochondrial membrane potential, MMP)检测:精子MMP是线粒体内膜两侧因质子泵出形成的电化学梯度[108],反映精子ATP供应能力,其稳定性对精子活力至关重要,是评估线粒体功能的重要指标[109]。目前,JC-1染色法是最常用的MMP检测方法,其中高MMP时,JC-1形成红色荧光聚集体,而低MMP时,JC-1以绿色荧光单体存在[110],可通过流式细胞术或荧光显微镜定量分析。此外,罗丹明123(Rh123)也可用于MMP检测,但其可靠性不如JC-1[111]。根据2022年《男性生育力评估中国专家共识》[29],MMP检测主要用于弱精子症等的病因分析,本专家共识亦推荐如需进行精子线粒体检测,考虑将MMP检测作为首选检测方法。

(2)线粒体DNA(mitochondrial DNA, mtDNA)检测:mtDNA完整性缺失和异常与精子功能密切相关。有研究指出精子 mtDNA拷贝数增加与精液质量下降显著相关[1210]。此外, mtDNA中特定基因的突变也可能与男性不育症及IVF失败相关[114-115]。针对 mtDNA检测方法与核DNA检测相似,主要包括实时荧光定量聚合酶线式反应及NGS等。

(3)超微结构:线粒体在成熟精子中以线粒体鞘结构参与精子尾部构成,利用连射电子显微镜可直接观察线粒体峰结构、基质密度等超微结构变化。

4. 临床意义:精子线粒体检测与精子能量代谢、氧化应激、遗传完整性等多维度精子功能相关,为男性不有特别是弱精子症和MOSI的诊疗提供了重要依据。由于精子线粒体检测尚未常规大规模地应用于临床,未来仍需建立标准化的检测流程和参考值范围,开发高灵敏度、多参数联合的检测技术,以规范其在临床诊疗中的应用。

七、其他检测

1. 精子跨膜离子流动和转运:精子跨膜离子流动和转运的检测作为一种研究性手段[12],为探索男性不育机制提供了新的思路,也为治疗男性不育提供潜在靶点[116]。目前,WHO 6手册中介绍了评估CatSper(钙离子通道)的电生理学检测和动态Ca$^{2+}$荧光测量术,以及评估Slo3(钾离子通道)的全细胞膜片钳技术及膜电位荧光测量术[26]。然而,目前针对离子通道蛋白家族(包括交换体和转运蛋白)的功能评估体系尚不完善,且离子通道检测的应用受限于复杂的实验要求和专业设备。

2. 精子表观遗传学检测：精子表观遗传学检测

是评估男性生育力的新兴领域,其通过分析DNA甲基化、组蛋白修饰和非编码RNA等表观遗传标记,为男性不育的机制研究和临床诊断提供了新视角[117]。研究表明,精子甲基化情况与男性生育力下降相关[118],异常DNA甲基化可使流产风险增加[119]。此外,精子表观遗传修饰还可能通过跨代传递影响子代健康状况[120]。有研究总结了精子表观遗传学检测的潜在适应证[117],然而目前此类检测仍停留在实验阶段,尚未常规应用于临床诊疗。

3. 人工智能(artificial intelligence, AI)在精子功能检测中的应用:AI技术已逐步应用于精子功能检测,尤其在SDF检测和ART前优质精子筛选等方面具有显著潜力。AI模型可通过对SCD/SCSA法染色样本分析[121-122],甚至能直接利用光学显微镜照片评估精子DNA完整性[123],为ICSI前的精子选择提供新方法。此外,AI可快速筛选形态和活力达标的活动精子,并能识别白光下细微差异,避免选择影响胚胎发育的不良精子[124]。未来,AI在精子功能检测中的作用必将进一步扩大。

4. 已淘汰的精子功能检测:早期精子功能检测中的母牙细胞结合试验、透明带结合试验及仓鼠卵穿透试验现已摒弃使用[3],2024年EAU指南将其总结为已淘汰的检测方法[12]。基于此,除因实验研究需求外,本专家共识不推荐各中心再使用上述三种检测方法作为临床精子功能评估手段。

八、总结与展望

精子功能检测对精子质量评估有着重要意义,本共识要点详见表1。精子功能异常不仅是男性不育症及不良妊娠的重要因素,还可以影响ART的临床结局。随着科技的发展,围绕精子功能的检测技术和数据分析手段必将不断丰富和优化,例如微滤控技术在精子功能检测的应用,为精子功能的快速、准确评估提供新的途径。另外,创新性的精子功能联合检测也逐步完善,必将为精准阐释男性生殖障碍性疾病的发展机制提供科学依据,促进个性化诊疗策略的制定和监测。

执笔专家:陈向锋(上海交通大学医学院附属仁济医院)、董凡(上海交通大学医学院附属仁济医院)

共识编写组成员(以姓氏汉语拼音排序):安庚(广州医科大学附属第三医院),陈厚仰(江西省妇幼保健院)、陈向锋(上海交通大学医学院附属仁济医院)、董凡(上海交通大学医学院附属仁济医院)、贺小进(上海交通大学医学院附属第一人民医院)、刘贵华(中山大学附属第六医院)、江小华(中国科学技术大学附属第一医院)、潘峰(华中科技大学同济医学院附属协和医院)、谭艳(湖北医药学院附属十堰市人民医院)、熊承良(华中科技大学同济医学院)、杨晓玉(南京医科大学第一附属医院/江苏省人民医院)、叶臻(华中科技大学同济医学院附属武汉儿童医院/武汉市妇幼保健院)、尹太郎(武汉大学人民医院)、周梁(西北妇女儿童医院)、赵小东(兰州大学第一医院)

利益冲突 所有作者均声明不存在利益冲突

作者贡献声明 陈向锋负责共识的整体指导、撰写修改、审校及经费支持;熊承良负责共识的整体指导、审校及经费支持;董凡负责具体撰写修改;共识编写组所有专家均参与了文献整理、共识讨论及修改

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表1 精子功能检测专家共识要点

|序号|功能检测类别|共识要点| |---|---|---| |1|精子 DNA碎片|(1) 与不良妊娠及ART结局密切相关 (2) 通用TUNEL, 晝星试验, SCSA及SCD四种方法, 推荐有条件的中心可采取SCSA法| |2|精子顶体|(1) 受与精异常密切相关 (2) 需形态学、自发顶体反应、诱发顶体反应等多维度评估 (3) 顶体异常提示ICSI可能为合适的授精方式| |3|精子遗传学|(1) 与不良妊娠及反复子代遗传学异常密切相关 (2) 主要包括整体检测和基因(组)检测| |4|氧化应激|(1) 是男性不育独立因素(MOSI) (2) 推荐基于流式细胞术的ROS检测作为首选方法 (3) 可用于抗氧化治疗监测| |5|精子线粒体|(1) 与精子能量代谢及ROS产生密切相关 (2) 如需评估精子线粒体功能, 推荐MMP检测作为首选方法 (3) 可用于弱精子症病因分析| |6|其他检测|(1) 精子跨膜离子流动和转运、精子表观遗传学检测等多为研究性手段, 尚末广泛用于临床 (2) AI应用于精子功能检测是未来的重要发展方向| |7|已淘汰检测|(1) 包括卵母细胞结合试验、透明带结合试验及仓卵带穿透试验等 (2) 除实验研究需求外, 不推荐再应用于临床精子功能检测|

注:ART示辅助生殖技术;TUNEL示末端脱氧核苷酸转移酶介导的脱氧尿苷三磷酸缺口末端标记法;SCSA示精子染色质结构分析;SCD示精子染色质扩散试验;ICSI示细胞质内单精子注射;MOSI示男性化应激性不育;ROS示活性氧;MMP示线粒体膜电位

参考文献

[1] Palermo G, Joris H, Devroey P, et al. Pregnancies after intracytoplasmic injection of single spermatozoon into an oocyte[J]. Lancet, 1992, 340(8810): 17:18. DOI: 10.1016/0140-6736(92)92425-f. [2] Handyside AH, Kontogianni EH, Hardy K, et al. Pregnancies from biopsied human preimplantation embryosed by Y-specific DNA amplification[J]. Nature, 1990, 344(6268): 768-770. DOI: 10.1038/344768a0. [3] Lamb DJ. Semen analysis in 21st century medicine: the need for sperm function testing[J]. Asian J Androl, 2010, 12(1): 64-70. DOI: 10.1038/aja.2009.4. [4] Wang Y, Li R, Yang R, et al. Intracytoplasmic sperm injection versus conventional in-vitro fertilisation for couples with infertility with non-severe male factor: a multicentre, open-label, randomised controlled trial[J]. Lancet, 2024, 403(10430): 924-934. DOI: 10.1016/0140-6736(23)02416-9. [5] Yang H, Liu Y, Niu W, et al. Correlation study of male semen parameters and embryo aneuploidy in preimplantation genetic testing for aneuploidy[J]. Front Endocrinol (Lausanne), 2022, 13: 1072176. DOI: 10.13389/fendo.2022.1072176. [6] Sakkas D, Alvarez JG. Sperm DNA fragmentation: mechanisms of origin, impact on reproductive outcome, and analysis[J]. Fertil Steril, 2010, 93(4): 1027-1036. DOI: 10.1016/j.fertnstert.2009.10.046. [7] Aitken RJ, De luliis GN. On the possible origins of DNA damage in human spermatozoa[J]. Mol Hum Reprod, 2010, 16(1): 3-13. DOI: 10.1093/molehr/gap059. [8] Robinson L, Gallos ID, Conner SJ, et al. The effect of sperm DNA fragmentation on miscarriage rates: a systematic

review and meta-analysis[J]. Hum Reprod, 2012, 27(10): 2908-2917. DOI: 10.1093/humrep/des261. [9] Zini A, Libman J. Sperm DNA damage: clinical significance in the era of assisted reproduction[J]. CMAJ, 2006, 175(5): 495-500. DOI: 10.1503/cmaj.060218. [10] Aktan G, Doğru-Abbasoğlu S, Küçükgergin C, et al. Mystery of idiopathic male infertility: is oxidative stress an actual risk?[J]. Fertil Steril, 2013, 99(5): 1211-1215. DOI: 10.1016/j.fertstert.2012.11.045. [11] Agarwal A, Esteves SC, et al. Clinical utility of sperm DNA fragmentation testing: practice recommendations based on clinical scenarios[J]. Transl Androl Urol, 2016, 5(6): 935-950. DOI: 10.21037/tau.2016.10.03. [12] Salonia A, Bettocchi C, Capogrosso P, et al. EAU Guidelines on Sexual and Reproductive Health[M]. Arnhem: EAU Guidelines Office, 2024. [13] McQueen DB, Zhang J, Robins JC. Sperm DNA fragmentation and recurrent pregnancy loss: a systematic review and meta-analysis[J]. Fertil Steril, 2019, 112(1): 54-60. e3. DOI: 10.1016/j.fertstert.2019.03.003. [14] Bender Atik R, Christiansen OB, Elson J, et al. ESHRE guideline: recurrent pregnancy loss[J]. Hum Reprod Open, 2018, 20(2): hoy004. DOI: 10.1093/hropen/hoy004. [15] Bender Atik R, Christiansen OB, Elson J, et al. ESHRE guideline: recurrent pregnancy loss: an update in 2022[J]. Hum Reprod Open, 2023, 2023(1): hoad002. DOI: 10.1093/hropen/hoad002. [16] Bungum M, Humaidan P, Axmon A, et al. Sperm DNA integrity assessment in prediction of assisted reproduction technology outcome[J]. Hum Reprod, 2007, 22(1): 174-179. DOI: 10.1093/humrep/del326. [17] Sugihara A, Van Avermaete F, Roelant E, et al. The role of sperm DNA fragmentation testing in predicting intra-uterine insemination outcome: a systematic review and meta-analysis[J]. Eur J Obstet Gynecol Reprod Biol, 2020, 244: 8-15. DOI: 10.1016/j.ejogrb.2019.10.005. [18] Oleszczuk K, Giwercman A, Bungum M. Sperm chromatin structure assay in prediction of in vitro fertilization outcome[J]. Andrology, 2016, 4(2): 290-296. DOI: 10.1111/andr.12153. [19] Malićon Včonina S, Stenqvist A, Bungum M, et al. Sperm DNA fragmentation index and cumulative live birth rate in a cohort of 2.713 couples undergoing assisted reproduction treatment[J]. Fertil Steril, 2021, 116(6): 1483-1490. DOI: 10.1016/j.fertstert.2021.06.049. [20] Simon L, Zini A, Dyachenko A, et al. A systematic review and meta-analysis to determine the effect of sperm DNA damage on in vitro fertilization and intracytoplasmic sperm injection outcome[J]. Asian J Androl, 2017, 19(1): 80-90. DOI: 10.4103/1008-682X.182822. [21] Li F, Duan X, Li M, et al. Sperm DNA fragmentation index affect pregnancy outcomes and offspring safety in assisted reproductive technology[J]. Sci Rep, 2024, 14(1): 356. DOI: 10.1038/s41598-023-45091-6. [22] Ping P, Liu Y, Zheng Z, et al. Association of embryo aneuploidy and sperm DNA damage in unexplained recurrent implantation failure patients under NGS-based PGT-A cycles[J]. Arch Gynecol Obstet, 2023, 308(3): 997-1005. DOI: 10.1007/s00404-023-07098-2. [23] Gao J, Yan Z, Yan L, et al. The effect of sperm DNA fragmentation on the incidence and origin of whole and segmental chromosomal aneuploidies in human embryos[J]. Reproduction, 2023, 166(2): 117-124. DOI: 10.1530/REP-23-0011. DOI: 10.1016/j.durino2002/m. J. J. J. J. J. J. J. J. J. J. J. J. J. J. J. J. J. J. J. J. J. J. J. J. J. J. J. J. J. J. J. J. J. J. J. J. J. J. J. J. J. J. J. J. J. J. J. J. J. J. J. J. J. J. J. J. J. J. J. J. J. J. J. J. J. J. J. J.

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中华生殖与避孕杂志 2025年10月第45卷第10期

Chin J Reprod Contracep, October 2025, Vol. 45, No. 10

[25] Blachman-Braun R, Best JC, Sandoval V, et al. Sperm DNA fragmentation index and high DNA stainability do not influence pregnancy success after intracytoplasmic sperm injection[J]. F S Rep, 2020, 1(3): 233-238. DOI: 10.1016/j.xfre.2020.08.005. [26] World Health Organization. WHO Laboratory Manual for the Examination And Processing of Human Semen[M]. 6th ed. Geneva: World Health Organization, 2021. [27] Chohan KR, Griffin JT, Lafromboise M, et al. Comparison of chromatin assays for DNA fragmentation evaluation in human sperm[J]. J Androl, 2006, 27(1): 53-59. DOI: 10.2164/jandrol.05068. [28] Simon L, Emery BR, Carrell DT. Review: diagnosis and impact of sperm DNA alterations in assisted reproduction[J]. Best Pract Res Clin Obstet Gynaecol, 2017, 44: 38-56. DOI: 10.1016/j.bpobgyn.2017.07.003. [29] 中国医师协会生殖医学专业委员会会生殖男科学组男性生育力评估中国专家共识编写组。男性生育力评估中国专家共识[J]. 中华男科学杂志, 2022, 28(9): 848-858. DOI: 10.13263/j.cnki.nja.2022.09.013. [30] Santi D, Spaggiari G, Simoni M. Sperm DNA fragmentation index as a promising predictive tool for male infertility diagnosis and treatment management, meta-analyses[J]. Reprod Biomed Online, 2018, 37(3): 315-326. DOI: 10.1016/j.rbmo.2018.06.023. [31] Agarwal A, Farkouh A, Saleh R, et al. Technical aspects and clinical limitations of sperm DNA fragmentation testing in male infertility: a global survey, current guidelines, and expert recommendations[J]. World J Mens Health, 2024, 42(1): 202-215. DOI: 10.5534/wjmh.230076. [32] Evenson DP. Sperm chromatin structure assay (SCSA@J)]. Methods Mol Biol, 2013, 927: 147-164. DOI: 10.1007/978-1-62703-08-014. [33] Tuliani DR, Abou-Haila A, Loeser GR, et al. The biological and functional significance of the sperm acrosome and acrosomal enzymes in mammalian fertilization[J]. Exp Cell Res, 1998, 240(2): 151-164. DOI: 10.1006/excr.1998.3943. [34] Kirkman-Brown JC, Punt EL, Barratt CL, et al. Zona pellucida and progesterone-induced Ca2+ signaling and acrosome reaction in human spermatozoa[J]. J Androl, 2002, 23(3): 306-315. DOI: 10.1002/j.1939-4640.2002b02232x. [35] Xu F, Guo G, Zhu W, et al. Human sperm acrosome function assays are predictive of fertilization rate in vitro: a retrospective cohort study and meta-analysis[J]. Reprod Biol Endocrinol, 2018, 16(1): 81. DOI: 10.1186/s12958-018-039-y. [36] 张科,范立青,龚斐,等. 精子顶体反应检测在宫腔内人工授精中的临床应用价值[J]. 中南大学学报(医学版), 2011, 36(7): 687-691. DOI: 10.3969/j.issn.1672-7347.2011.07.0138. [37] Oehninger S, Franken DR, Ombelet W. Sperm functional tests[J]. Fertil Steril, 2014, 102(6): 1528-1533. DOI: 10.1016/j.fertnstert.2014.09.044. [38] 高晓勤,王杰,刘鲜林,等. 原因不明男性不育精子超微结构与顶体关系的研究[J]. 四川大学学报(医学版), 2003, 34(3): 588-589. DOI: 10.3969/j.issn.1672-173X.2003.03.0366. [39] Liu DY, Baker HW. Disordered acrosome reaction of spermatozoa bound to the zona pellucida: a newly discovered sperm defect causing infertility with reduced sperm-zona pellucida penetration and reduced fertilization in vitro[J]. Hum Reprod, 1994, 9(9): 1694-1700. DOI: 10.1093/oxfordjournals.humrep.a138776. [40] Dam Ah, Feenstra I, Westhal J (R), et al. Globozoospermia revisited[J]. Hum Reprod Update, 2007, 13(1): 63-75. DOI: 10.1039/humupd/dml047. [41] Moretti E, Sutera G, Collodel G. The importance of transmission electron microscopy analysis of spermatozoa: diagnostic applications and basic research[J]. Syst Biol Reprod Med, 2016, 62(3): 171-183. DOI: 10.3109/19396368.2016.1155242.

[42] Bartoov B, Eltes F, Weissenberg R, et al. Morphological characterization of abnormal human spermatozoa using transmission electron microscopy[J]. Arch Androl, 1980, 5(4): 305-322. DOI: 10.3109/01485018008987000. [43] Engel KM, Springsguth CH, Grunewald S. What happens to the unsuccessful spermatozoa?[J]. Andrology, 2018, 6(2): 335-344. DOI: 10.1111/andr.12467. [44] 王文辉,刘雨生,郭通航.明胶法测定精子顶体酶活性的研究[J].临床泌尿外科杂志,2008,23(5): 382-384. DOI: 10.31969/j.issn.1001-1420.2008.05.024. [45] Kennedy WP, Kaminski JM, Van der Ven HH, et al. A simple, clinical assay to evaluate the acrosin activity of human spermatozoa[J]. J Androl, 1989, 10(3): 221-231. DOI: 10.1002/j.1939-4640.1989.tb00092.x. [46] Cummins JM, Pember SM, Jequier AM, et al. A test of the human sperm acrosome reaction following ionophore challenge. Relationship to fertility and other seminal parameters[J]. J Androl, 1991, 12(2): 98-103. [47] Krausz C, Bonaccorsi L, Maggio P, et al. Two functional assays of sperm responsiveness to progesterone and their predictive values in in-vitro fertilization[J]. Hum Reprod, 1996, 11(8): 1661-1667. DOI: 10.1093/oxfordjournals.hunrepra@19466. [48] El-Gohobash AA, West CR. The human sperm head: a key for successful fertilization[J]. J Androl, 2003, 24(2): 232-238. DOI: 10.1002/j.1939-4640.2003.tb02667.x. [49] Esterhuizen AD, Franken DR, Lourens JG, et al. Clinical importance of zona pellucida-induced acrosome reaction and its predictive value for IVF[J]. Hum Reprod, 2001, 16(1): 138-144. DOI: 10.1093/humrep/16.1.138. [50] Herr JC, Flickinger CJ, Homyk M, et al. Biochemical and morphological characterization of the intra-acrosomal antigen SP-10 from human sperm[J]. Biol Reprod, 1990, 42(1): 181-193. DOI: 10.1095/biolreprod42.1.181. [51] Henkel RR, Schill WB. Sperm preparation for ART[J]. Reprod Biol Endocrinol, 2003, 1: 108. DOI: 10.1186/1477-7827-1-108. [52] Rodrigo L, Meseguer M, Mateu E, et al. Sperm chromosomal abnormalities and their contribution to human embryo areuploidy[J]. Biol Reprod, 2019, 101(6): 1091-1101. DOI: 10.1093/biolre/ioz125. [53] Hassold T, Hunt P. To err (meiotically) is human: the genesis of human aneuploidy[J]. Nat Rev Genet, 2001, 24(2): 280-291. DOI: 10.1038/35066065. [54] Ramasamy R, Scovell JM, Kovac JR, et al. Fluorescence in situ hybridization detects increased sperm aneuploidy in men with recurrent pregnancy loss[J]. Fertil Steril, 2015, 103(4): 906-909.1. DOI: 10.1016/j.fertnstert.2015.01.029. [55] Esquerré-Lamare C, Walschaerts M, Chansel Debordeaux L, et al. Sperm aneuploidy and DNA fragmentation in unexplained recurrent pregnancy loss: a multicenter case-control study[J]. Basic Clin Androl, 2018, 28: 4. DOI: 10.1186/s12610-018-0070-6. [56] Bernardini LM, Costa M, Bottazzi C, et al. Sperm aneuploidy and recurrent pregnancy loss[J]. Reprod Biomed Online, 2004, 9(3): 312-320. DOI: 10.1016/s1472-6483(10)62147-5. [57] Evaluation and treatment of recurrent pregnancy loss: a committee opinion[J]. Fertil Steril, 2012, 98(5): 1103-1111. DOI: 10.1016/s7.fertnstert.2012.06.048. [58] Coughlan C, Leder W, Wang Q, et al. Recurrent implantation failure: definition and management[J]. Reprod Biomed Online, 2014, 28(1): 14-38. DOI: 10.1016/j.rbmo3013.08.011. [59] Rubio C, Gil-Salom M, Simón C, et al. Incidence of sperm chromosomal abnormalities in a risk population: relationship with sperm quality and ICSI outcome[J]. Hum Reprod, 2001, 16(10): 2084-2092. DOI: 10.1093/humrep/16.10.2084.

中华生殖与避孕杂志 2025年10月第45卷第10期 Chin J Reprod Contracep, October 2025, Vol. 45, No. 10

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[60] Kohn TP, Kohn JR, Darilek S, et al. Genetic counseling for men with recurrent pregnancy loss or recurrent implantation failure due to abnormal sperm chromosomal aneuploidy[J]. J Assist Reprod Genet, 2016, 33(5): 571-576. DOI: 10.1007/s10815-016-0702-8. [61] Rodrigo L, Peinado V, Mateu E, et al. Impact of different patterns of sperm chromosomal abnormalities on the chromosomal constitution of preimplantation embryos[J]. Fertil Steril, 2010, 94(4): 1380-1386. DOI: 10.1016/j.fertnstert.2009.05.061. [62] Delhanty JD. Inherited aneuploidy: germline mosaicism[J]. Cytogenet Genome Res, 2011, 133(2-4): 136-140. DOI: 10.1159/000323606. [63] Ioannou D, Fortun J, Tempest HG. Meiotic nondisjunction and sperm aneuploidy in humans[J]. Reproduction, 2019, 157(1): R15-R31. DOI: 10.1530/REP-18-0318. [64] Tempest HG, Homa ST, Dalakiouridou M, et al. The association between male infertility and sperm disomy: evidence for variation in disomy levels among individuals and a correlation between particular semen parameters and disomy of specific chromosome pairs[J]. Reprod Biol Endocrinol, 2004, 2: 82. DOI: 10.1186/1477-7827-2-82. [65] Vialard F, Bailly M, Bouazzi H, et al. The high frequency of sperm aneuploidy in klinefelter patients and in nonobstructive azoospermia is due to meiotic errors in euploid spermatocytes[J]. J Androl, 2012, 33(6): 1352-1359. DOI: 10.2164/jandrol.111.016329. [66] Vozdova M, Heracek J, Sobotka V, et al. Testicular sperm aneuploidy in non-obstructive azoospermic patients[J]. Hum Reprod, 2012, 27(7): 2233-2239. DOI: 10.1093/humrep/des115. [67] Arumugam M, Shetty DP, Kadandale JS, et al. Association of sperm aneuploidy frequency and DNA fragmentation index in infertile menj[J]. Reprod Interditi, 2019, 20(2): 121.126. [68] Shi Q, Martin RH. Aneuploidy in human sperm: a review of the frequency and distribution of aneuploidy, effects of donor age and lifestyle factors[J]. Cytogenet Cell Genet, 2000, 90(3-4): 219-226. DOI: 10.1159/000056773. [69] Pang MG, Hoegerman SF, Cuticchia AJ, et al. Detection of aneuploidy for chromosomes 4, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 17, 18, 21, X and Y by fluorescence in-situ hybridization in spermatozoa from nine patients with oligoasthenoterato zoospermia undergoing intracytoplasmic sperm injection[J]. Hum Reprod, 1999, 14(5): 1266-1273. DOI: 10.1093/humrep/14.5.1266. [70] Nicopoullos JD, Gilling-Smith, C almeida PA, et al. The role of sperm aneuploidy as a predictor of the success of intracytoplasmic sperm injection[J]. Hum Reprod, 2008, 23(2): 240-250. DOI: 10.1093/humrep/dem395. [71] Blanco J, Gabau E, Gómez D, et al. Chromosome 21 disomy in the spermatozoa of the fathers of children with trisomy 21, in a population with a high prevalence of Down syndrome: increased incidence in cases of paternal origin[J]. Am J Hum Genet, 1998, 63(4): 1067-1072. DOI: 10.1086/302058. [72] Lu S, Zong C, Fan W, et al. Probing meiotic recombination and aneuploidy of single sperm cells by whole-genome sequencing[J]. Science, 2012, 338(6114): 1627-1630. [73] Bottillo I, Torrent I, Lanari V, et al. Germline mosaism in neurofibromatosis type 1 due to a paternally derived multi-exon deletion[J]. Am J Med Genet A, 2010, 152A(6): 1467-1473. DOI: 10.1002/aimg.a.33386. [74] Frisk S, Wachtmeister A, Laurell T, et al. Detection of germline mosaism in fathers of children with intellectual disability syndromes caused by de novo variants[J]. Mol Genet Genomic Med, 2022, 10(4): e1880. DOI: 10.1002/mgg3.1880. [75] Wen Y, Wang J, Zhang Q, et al. MECP2 germline mosaism plays an important part in the inheritance of Rett syndrome:

a study of MECP2 germline mosaicism in males[J]. BMC Med, 2023, 21(1): 155. DOI: 10.1186/s12916-023-02846-2. 朱海燕,陈媛媛,王丽丽,等.COL1A2基因生殖腺嵌合变异的分析[J]. 中华医学遗传学杂志,2020,37(5): 523-526. DOI: 10.3760/cma.j.issn.1003-9406.2020.05.007. [77] Dai C, Cheng D, Li W, et al. Identification of paternal germline mosaicism by MicroSeq and targeted next-generation sequencing[J]. Mol Genet Genomic Med, 2020, 8(9): e1394. DOI: 10.1002/mgg3.1394. [78] Pan N, Chen S, Cai X, et al. Low-level germline mosaicism of a novel SMARCA2 missense variant: expanding the phenotypic spectrum and mode of genetic transmission[J]. Mol Genet Genomic Med, 2021, 9(9): e1763. DOI: 10.1002/mgg3.1763. Ying Y, Ye J, Chen Y, et al. A patient with severe congenital neutropenia harbors a missense ELANE mutation due to paternal germline mosaicism[J]. Clin Chim Acta, 2022, 526: 14-20. DOI: 10.1016/j.cca.2021.12.023. [80] Chalas C, Receveur A, Frydman N, et al. A case of germline mosaicism for a 7q32.1q33 deletion in a sperm donor: consequences on pregnancy follow-up and recommendations[J]. Basic Clin Androl, 2020, 30: 14. DOI: 10.1186/s12610-020-00113-5. [81] Xie H, Li W, Guo Y, et al. Long-read-based single sperm genome sequencing for chromosome-wide haplotype phasing of both SNPs and SVs[J]. Nucleic Acids Res, 2023, 51(15):8020-8034. DOI: 10.1093/nar/gkad532. [82] Wang J, Fan HC, Behr B, et al. Genome-wide single-cell analysis of recombination activity and de novo mutation rates in human sperm[J]. Cell, 2012, 150(2): 402-412. DOI: 10.1016/j.c�el.2012.06.030. [83] Bell AD, Mello CJ, Nemesh J, et al. Insights into variation in meiosis from 31,228 human sperm genomes[J]. Nature, 2020, 583(7815): 259-264. DOI: 10.1038/s41586-020-2347-0. [84] Takalani NB, Monageng EM, Mohlala K, et al. Role of oxidative stress in male infertility[J]. Reprod Fertil, 2023, 4(3): e230024. DOI: 10.1530/RAF-23-0024. [85] Gualtieri R, Kalthur G, Barbato V, et al. Sperm oxidative stress during in vitro manipulation and its effects on sperm function and embryo development[J]. Antioxidants (Basel), 2021, 10(7): 1025. DOI: 10.3390/antiox10071025. [86] Tremellen K. Oxidative stress and male infertility--a clinical perspective[J]. Hum Reprod Update, 2008, 14(3): 243-258. DOI: 10.1093/humupd/dmn004. [87] Atitken RJ, KT, Robertson SA. Reactive oxygen species and sperm function--in sickness and in health[J]. J androl. 2012. 33(6): 1096-1106. DOI: 10.2164/jandrol.112.016535. [88] Agarwal A, Sharma RK, Nallella KP, et al. Reactive oxygen species as an independent marker of male factor infertility[J]. Bertil Steril, 2006, 86(4): 878-885. DOI: 10.1016/j.fertnstert.2006.02.111. [89] Agarwal A, Parekh N, Panner Selvam MK, et al. Male oxidative stress in fertility (MOSI): proposed terminology and clinical practice guidelines for management of idiopathic male infertility[J]. World J Mens Health, 2019, 37(3): 296-312. DOI: 10.5534/wjmh.190055. [90] Wang Y, Fu X, Li H. Mechanisms of oxidative stress-induced sperm dysfunction[J]. Front Endocrinol (Lausanne), 2025, 16: 1520835. DOI: 10.3389/fendo.2025.1520835. [91] Agarwal A, Sharma RK, Sharma R, et al. Characterizing semen parameters and their association with reactive oxygen species in infertile men[J]. Reprod Biol Endocrinol, 2014, 12: 33. DOI: 10.1186/1477-7827-12-33. [92] Andrafi S, Ara A, Saharan A, et al. Sperm DNA fragmentation: causes, evaluation and management in male infertility[J]. JBRA Assist Reprod, 2024, 28(2): 306-319. DOI: 10.5935/1518-0557.20230076. [93] Lai TC, Roychoudhury S, Cho CL. Oxidative stress and varicocele-associated male infertility[J]. Adv Exp Med Biol,

· 1012 ·

中华生殖与避孕杂志 2025年10月第45卷第10期

Chin J Reprod Contracep, October 2025, Vol. 45, No. 10

2022, 1358: 205-235. DOI: 10.1007/978-3-030-89340-8.10. [94] Cocuzza M, Athayde KS, Alvarenga C, et al. Grade 3 varicocele in fertile men: a different entity[J]. J Urol, 2012, 187(4): 1363-1368. DOI: 10.1016/j.juro.2011.11.114.

[95] Ross G, Morriss A, Khairy M, et al. A systematic review of the effect of oral antioxidants on male infertility[J]. Reprod Biomed Online, 2010, 20(6): 711-723. DOI: 10.1016/j.rbmo.2010.03.008.

[96] Dias TR. Measurement of reactive oxygen species in semen samples using chemiluminescence [J]. Methods Mol Biol, 2021, 2202, 103-109. DOI: 10107/978-1-0716-0896-8.9.

[97] Mahfouz R, Sharma R, Lackner J, et al. Evaluation of chemiluminescence and flow cytometry as tools in assessing production of hydrogen peroxide and superoxide anion in human spermatozoaJJ]. Fertil Steril, 2009, 92(2): 819-827. DOI: 10.1016/j.fertnstert.2008.05.087.

[98] Agarwal A, Roychoudhury S, Sharma R, et al. Diagnostic application of oxidation-reduction potential assay for measurement of oxidative stress: clinical utility in male factor infertility[J]. Reprod Biomed Online, 2017, 34(1): 48-57. DOI: 10.1016/j.rbmo.2016.10.008.

[99] Agarwal A, Sharma R, Roychoudhury S, et al. MiOXYS: a novel method of measuring oxidation reduction potential in semen and seminal plasma[J]. Fertil Steril, 2016, 106(3): 566-573.e10. DOI: 10.1016/j.fertnstert.2016.05.013.

[100] Agarwal A, Panner Selvam MK, Arafa M, et al. Multi-center evaluation of oxidation-reduction potential by the MiOXSYS in males with abnormal semen[11], Asian J. Androl, 2019, 21(6): 565-569. DOI: 10.4103/aja.aja.5_19.

[101] Haghighian HK, Haidari F, Mohammadi-Als J, et al. Randomized, triple-blind, placebo-controlled clinical trial examining the effects of alpha-lipoic acid supplement on the spermatogram and seminal oxidative stress in infertile men[J]. Fertil Steril, 2015, 104(2): 218-324. DOI: 10.1016/j.fertnstert.2015.05.014.

[102] Kolettis PN, Sharma RK, Pasqualotto FF, et al. Effect of seminal oxidative stress on fertility after vasectomy reversal[J]. Fertil Steril, 1999, 71(2): 249-255. DOI: 10.1016/s0015-0282(98)00467-1.

[103] Grotto D, Santa Maria LD, Boeira S, et al. Rapid quantification of malondialdehyde in plasma by high performance liquid chromatography-visible detection[J]. J Pharm Biomed Anal, 2007, 43(2): 619-624. DOI: 10.1016/j.jpba.2006.07.030.

[104] Mostafa T, Anis TH, El-Nashar A, et al. Varicoelectomy reduces reactive oxygen species levels and increases antioxidant activity of seminal plasma from infertile men with varicocele[J]. Int J Androl, 2001, 24(5): 261-265. DOI: 10.1046/j.1365-2605.2001.00296.x.

[105] Boguenet M, Bouet PE, Spiers A, et al. Mitochondria: their role in spermatozoa and in male infertility[J]. Hum Reprod Update, 2021, 27(4): 697-719. DOI: 10.1093/humupd/dmab001.

[106] Piomboni P, Focarelli R, Stendardi A, et al. The role of mitochondria in energy production for human sperm motility[J]. Int J Androl, 2012, 35(2): 109-124. DOI: 10.1111/j.1365-2605.2011.01218.x.

[107] Tesarik J, Mendoza-Tesarik R. Mitochondria in human fertility and infertility[J]. Biochem J, 2023, 24(10): 8950. DOI: 10.3390/ijms24108950.

[108] Brand MD, Nicholls DG. Assessing mitochondrial dysfunction in cells[J]. Biochem J, 2011, 435(2): 297-312. DOI: 10.1042/BJ20110162.

[109] Barbagallo F, La Vignera S, Cannarella R, et al. Evaluation of sperm mitochondrial function: a key organelle for

sperm motility[J]. J Clin Med, 2020, 9(2): 363. DOI: 10.3390/jcm9020363.

[110] Cottet-Rousselle C. Ronot X, Leverve X, et al. Cytometric assessment of mitochondria using fluorescent probes[J]. Oytometry A, 2011, 79(6): 405-425. DOI: 10.1002/cyto. a21061.

[111] Troiano L, Granata AR, Cossarizza A, et al. Mitochondrial membrane potential and DNA stainability in human sperm cells: a flow cytometry analysis with implications for male infertility[J]. Exp Cell Res, 1998, 241(2): 384-393. DOI: 10.1006/excr.1998.4064.

[112] Shi WH, Ye MJ, Qin NX, et al. Associations of sperm mtDNA copy number, DNA fragmentation index, and reactive oxygen species with clinical outcomes in ART treatments[J]. Front Endocrinol (Lausanne), 2022, 13: 849534. DOI: 10.3389/fendo.2022.849534.

[113] Popova D, Bhide P, D'Antonio F, et al. Sperm mitochondrial DNA copy numbers in normal and abnormal semen analysis: a systematic review and meta-analysis[J]. BJOG, 2022, 129(9): 1434-1446. DOI: 10.1111/1471-0528.17078.

[114] Mao GH, Huang XH, Geng XJ, et al. Correlation between sperm mitochondrial ND5 and ND6 gene variations and total fertilisation failure[J]. Arch Med Sci, 2020, 16(3):692-698. DOI: 10.5114/aoms.2020.94658.

[115] Ni F, Zhou Y, Zhang WX, et al. Mitochondrial variations in the MT-ND4 and MT-TL1 genes are associated with male infertility[J]. Syst Biol Reprod Med, 2017, 63(1): 2-6. DOI: 10.1080/19396368.2016.1256451.

[116] Zhang X, Liang M, Song D, et al. Both protein and non-protein components in extracellular vesicles of human seminal plasma improve human sperm function via CatSper-mediated calcium signaling[J]. Hum Reprod, 2024, 39(4): 658-673. DOI: 10.1093/humrep/deae018.

[117] Caroppo E, Skinner MK. Could the sperm epigenome become a diagnostic tool for evaluation of the infertile man? JJ]. Hum Reprod, 2024, 39(3): 478-485. DOI: 10.1093/humrep/dead266.

[118] Jenkins TG, Aston KI, Meyer TD, et al. Decreased fecundity and sperm DNA methylation patterns[J]. Fertil Steril, 2016, 105(1): 51-57.e1-e3. DOI: 10.1016/j.fertnstert.2015.09.013.

[119] Carrell DT, Salas-Huetos A, Hotaling J. Increasing evidence of the role of the sperm epigenome in embryogenesis: oligoasthenoteratozoospermia, altered embryo DNA methylation, and miscarriage[J]. Fertil Steril, 2018, 110(3): 401-402. DOI: 10.1016/j.fertnstert.2018.04.042.

[120] Ashpain V, Sivorov A, Pilsner JR, et al. Age-associated epigenetic changes in mammalian sperm: implications for offspring health and development[J]. Hum Reprod Update, 2023, 29(1):24-44. DOI: 10.1093/humupd/dmac033.

[121] Kuroda S, KKaiy RS, et al. Novel sperm chromatin dispersion test with artificial intelligence-aided halo evaluation: a comparison study with existing modalities[J]. Andrology, 2023, 11(8): 1581-1592. DOI: 10.1111/andr.13436.

[122] 开钧,汪珣,周雪,等.基于人工智能的荧光法与传统流式法精子DFI检测的对比研究[J].中华男科学杂志,2022,28(3):227-231.DO:13.13263/j.cnki.nja.2022.03.006. [123] McCallum C, Riordon J, Wang Y, et al. Deep learning-based selection of human sperm with high DNA integrity[J]. Commun Biol, 2019, 2: 250. DOI: 10.1038/s42003-019-0491-6. [124] Jiang VS, Bormann CL. Artificial intelligence in the in vitro fertilization laboratory: a review of advancements over the last decade[J]. Fertil Steril, 2023, 120(1): 17-23. DOI: 10.1016/j.fertnstert.2023.05.149.

[124] Jiang VS, Bormann CL. Artificial intelligence in the in vitro fertilization laboratory: a review of advancements over the last decade[J]. Fertil Steril, 2023, 120(1): 17-23. DOI: 10.1016/j.fertnstert.2023.05.149.

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