DNA碎片檢測對男性不育診治的價值
由於環境汙染、飲食習慣改變、精神壓力等諸多因素影響，不孕症發病率在全球範圍內逐年增加。據不完全統計，中國育齡夫婦中不孕症患者約佔10～15%，且呈逐年增加趨勢。人類自然生育能力正遭受嚴重威脅和損害，不僅表現在不孕症患者數量的急劇上升，還表現在不孕症病因的多樣性、複雜性等方面，由男性因素引起的不孕症約佔40%。其中遺傳缺陷所致的精子發生障礙約佔男性不育的30%以上。
男性不育症的病因診斷，除了無精子症可以明確診斷外，其它診斷技術極為匱乏，最初精子受精能力只能通過對精子密度、活力及形態學等常規檢查來進行評估。雖然有些患者的精液常規檢查基本正常，但精液中存在較高比例的DNA結構損傷、碎片率增加的精子，僅僅依靠精液的常規分析已經不能滿足對男性生育力評估的要求。隨著分子生物學技術的發展，精子DNA檢測方法逐漸成熟完善，尤其是在近幾年對於精子DNA碎片化(fragmentation)問題的關注越來越多，精子DNA碎片化程度被認為是一個新的評價精液質量和預測生育能力的指標。精子DNA碎片指數（DNAfragmentation index，DFI）反映了精子DNA的完整性,是精子DNA損傷的重要標誌。DFI值0～15%、16～26%和≥27%分別表示精子DNA完整性非常好、較好和較差。
精子DNA碎片化的發生機制尚不完全清楚，一般認為與精子發生過程中的異常染色質包裝、氧壓脅迫或凋亡異常有關，也可能是幾種機制共同作用的結果。疾病、高熱、睪丸局部溫度增高、環境毒物、吸菸、藥物和年齡老化等原因可能通過上述機製造成精子DNA的損傷，研究已證實，空氣汙染和吸菸均會導致精子DNA的碎片化程度增高。
Sakkas. Sperm DNAfragmentation. Fertil Steril 2010
國內外部分生殖中心已在男性不育患者中常規開展精子DFI檢測，並用於預測體外受精-胚胎移植(IVF-ET)結局。但是由於所用檢測方法不同，不同研究人員所得出的結論存在較大差異。目前臨床上常用的檢測精子DFI的方法有：①末端轉移酶介導的dUTP末端標記法。②單細胞凝膠電泳：又稱彗星實驗(Comet assay)，它是一種在單細胞水平上檢測真核生物細胞DNA損傷的方法。經過研究人員的不斷改進，逐漸成為當今形式的一種快速、靈敏、簡便的檢測精子DNA損傷的方法；③精子染色質擴散實驗(sperm chromatindispersion，SCD)；④精子染色質結構分析(spermchromatin structure assay,SCSA)：SCSA法已被當前世界範圍內大多數男科實驗室所認可，用來評估男性生育力情況及預測體外受精和妊娠結局的關係。SCSA法被稱為檢測精子DNA碎片率的金標準；⑤吖啶橙染色法；⑥DNA斷裂的螢光原位雜交法。由於檢測方法較多以及不同研究人員的選擇傾向不同，以上各種檢測方法在國內外生殖中心均應用較多。但由於上述檢測方法因原理及判斷標準不同而各有優缺點，這也可能是不同研究人員得出不同結論的一種解釋。在2011年於美國召開的一次《男科學》學術總結會議中，Dugum等指出SCSA法、COMET法、TUNEL法和SCD法是目前公認的優先選擇方法。
DNA碎片程度反映精子遺傳物質的完整性，精子DNA發生碎片化對生育將會產生負面影響，造成不育和反覆流產。
一、不育男性精子DNA碎片化程度
正常男性精液中存在含有DNA碎片化的精子，比例為(13.1土17.3)%，而在不育男性精液中DNA的碎片化精子比例達到了(40.9土14.3)%，有顯著差異，把精子DNA碎片化程度為20%作為分界值，區別不育和生育力正常的特異度是89.4%，敏感度是96.9%。
二、精子DNA碎片化與精液常規檢測指標的關係
精子DNA碎片化指數是一個穩定性高的指標，不隨季節發生變化。部分實驗室研究認為精子DNA碎片化程度與精子前向運動負相關，與精子正常形態比例負相關。精索靜脈曲張患者精子的活動力、密度和形態學分析結果在正常範圍，但是精子DNA碎片化程度明顯高於正常。
三、與體外受精(IVF)受精率的關係
精子DNA碎片化程度與IVF和胞漿內單精子注射(ICSI)的受精率呈顯著負相關，DNA碎片化的精子形成原核障礙導致受精率降低，當DNA碎片化的精子比例超過10%時，受精率明顯降低。
四、精子DNA碎片化與IVF原核質量的關係
按照原核核前體的數目和分布將原核形態分為4組，DNA碎片化程度高的精子形成形態欠佳發育潛能低的原核的比例明顯高於DNA碎片化程度低的精子。
五、精子DNA碎片化與IVF胚胎質量的關係
精子DNA碎片化程度決定胚胎的質量，同一個體的卵子與精子DNA碎片化程度不同的精子結合產生的胚胎質量有明顯的差異，精子DNA碎片化程度與囊胚形成率呈負相關，當TUNEL陽性精子比例小於20%時，囊胚形成率比當該比例大於20%
時提高了50%。
六、與IVF胚胎種植率和妊娠率的關係
精子DNA碎片化程度與胚胎種植率呈顯著負相關，DNA碎片化程度高的胚胎種植率低。當精子DFI超過27%時，不會發生臨床妊娠。
七、精子DNA碎片化與反覆流產
研究發現精子DNA碎片化高可能與不明原因的反覆流產有關。
精子DNA碎片化治療的初步探索是近幾年的研究熱點，通過以下方法能夠降低DNA碎片率：一、精子冷凍篩選精子DNA碎片化程度小的精液冷凍，然後通過ICSI治療多次助孕治療失敗患者獲得妊娠成功。二、睪丸取精，睪丸獲得精子的DNA碎片化程度明顯低於射出精子，因此可使用睪丸取精和ICSI治療精子DNA碎片化。三、口服抗氧化劑，口服抗氧化劑可以降低精子DNA碎片化程度，提高治療的成功率。口服抗氧劑(每天口服維生素C 1g和維生素E 1g，服用2個月)能顯著降低不育患者的精子DNA碎片化程度，顯著提高ICSI的臨床妊娠率和胚胎種植率。四、選擇上遊法處理精液，精子上遊法處理後能夠顯著降低DNA碎片化精子的比例。
眾多研究結果證實：精子DNA碎片化檢測能夠反映精子遺傳物質的完整性，深入評估男性生育力，預測治療結局和指導治療，但是在DNA損傷的機制、DNA損傷的具體定位、精子DNA碎片化的治療以及建立一種簡單易行、易於標準化的臨床檢測方法等方面，都需要進一步研究。