1913年Huhner首先应用睾丸组织吸取法，以诊断无精子症，之后睾丸活检在临床上得到了广泛的应用。睾丸活检手术简单：在局麻下，切开阴囊皮肤和白膜，暴露睾丸实质，取下小块睾丸组织。睾丸组织块大小要求在4mm ³左右，如小于1.5mm ³，容易引起睾丸生精小管变形，造成假象，给诊断带来人为困难，此外，组织块太小也不易作全面系统观察；如太大则会引起睾丸外形变化及出血征象。

通常可进行一侧睾丸活检，但在某些情况下，则要求作双侧睾丸活检，如要求对无精子症做出非梗阻性无精子症或梗阻性无精子症明确诊断时，以双侧睾丸活检较为有利。

取下的睾丸组织立即用Bouin溶液固定，避免用甲醛溶液固定。甲醛溶液能使组织明显收缩，用其固定后可使生精细胞脱落，生精细胞核固缩，间质细胞肿胀。支持细胞也会变形。固定后制作常规组织学切片，一般用HE染色，需要时也可作PAS三色染色、弹性纤维特殊染色等。如要进行组织化学或免疫组织化学检查，取下的标本应放在相应的固定剂内，或作冷冻切片，或放在液氮中暂冷冻保存。如要作睾丸超微病理学检查，则要采用相应的固定剂和制片技术。切片制作技术直接关系到睾丸生殖病理切片的质量，影响观察，影响评估。

睾丸活检并发症甚少，仅极少数病例可发生阴囊疼痛和血肿，但不久即可消失。如消毒不严，也可引起感染。动物实验证明睾丸活检后可引起一定程度的生精上皮的损害，并持续数月。有些病例，在睾丸活检后数星期内精子数量可下降，一般3～4个月后即可恢复。睾丸活检后是否会引起免疫反应的问题，长期以来，一直有不同的看法：一种意见认为睾丸活检可破坏精子和精子细胞，因而可引起抗原抗体免疫反应，产生免疫性睾丸炎，有人测出睾丸活检后5星期，精子凝集试验和精子制动试验呈阳性反应；另一种意见认为睾丸活检损伤小，一般不会引起免疫反应。

虽然目前显微镜下睾丸取精术是确定睾丸有无精子的金标法，但睾丸活检在男科学中仍是一种重要的检测方法。通过睾丸活检的生殖病理观察，能直接评估精子发生的功能和精子发生障碍的程度，睾丸合成类固醇激素的能力及其障碍，乃至生殖能力的评估，因此能对男子不育症的诊断提供直接资料，对治疗措施的选择和预后的判断也能提供很多有益的信息和依据。

睾丸生殖病理不同于一般的组织病理，它在观察睾丸活检切片的基础上，要对患者的生殖功能做出评价，要对睾丸生殖病理作出诊断，因此生殖病理工作者要对男子生殖器官具有全面系统的知识，要了解丘脑-脑垂体-睾丸轴的概念，掌握睾丸正常的组织结构及其年龄性变化，并对男科学临床工作有一定的知识和经验，这样才可能作出较为正确的诊断，为科研和临床服务。睾丸生殖病理可分为睾丸一般生殖病理、睾丸的超微结构病理和睾丸生殖免疫病理等内容。

对睾丸活检组织病理切片要做全面观察，特别要观察下列项目：

一般报道人睾丸间质面积约占36%，我们曾用自动图像分析仪测得成人睾丸间质面积为33%，约占睾丸面积的1／3。观察时要注意生精小管与间质的比例有无变化，间质组织有无增生，如有增生则要区别弥漫性增生或是局灶性增生。

正常生精小管边界整齐，生精小管管径为150～300μm左右。要注意生精小管有无萎缩和塌陷，或生精小管过度扩张的情况。

正常时生精小管界膜较薄，由基膜、肌样细胞和少量的结缔组织构成。生精小管界膜的改变具有十分重要的病理生理意义，因此要十分重视观察生精小管界膜的厚度，有无纤维化和透明变性。

精子的发生过程表现出严格的空间和时间顺序。人类精子发生可分为6个阶段，每个阶段都有一定的细胞组合，并占有一定的比率。第Ⅰ阶段占29.8%，第Ⅱ阶段占19.6%，第Ⅲ阶段占6.4%，第Ⅳ阶段占7.7%，第Ⅴ阶段占31.3%，第Ⅵ阶段占3.2%。若每个阶段的细胞组合或每个阶段所占比率发生改变，表明精子发生动力学有障碍。

注意观察正常细胞组合中有无某种细胞缺失或某一阶段细胞的堆积。若有某一类细胞缺失或堆积，则表示某环节发生了障碍或生精阻滞。此外还要注意各级生精细胞形态结构的异常，未成熟的生精细胞的脱落，生精细胞的坏死等现象。

对于支持细胞，除要观察一般的形态结构改变以外，还要注意支持细胞的类型，即成熟型支持细胞、未成熟型支持细胞及部分成熟型支持细胞。青春期前均为未成熟型支持细胞，青春期后，在正常情况下应转变为成熟型支持细胞。在某些病理情况下则依然是未成熟型支持细胞。

注意观察间质细胞的数量和形态结构的改变。间质细胞如有增生，要区分是局限性增生或弥漫性增生。还要注意间质中淋巴细胞炎性浸润、间质水肿、间质小血管管壁增厚、管壁纤维化、管壁透明变性等病理变化。

1.正常或基本正常的睾丸结构　睾丸活检组织呈现正常或基本正常的组织结构，生精小管可见各级生精细胞和支持细胞，管腔面有很多精子，生精小管界膜及间质也无明显异常。这时结合临床及精液检查结果一并考虑，如精液检查为无精子症，临床检查睾丸大小质地正常，附睾尾部饱胀，则很可能为梗阻性无精子症，这时可作出初步诊断，并建议临床医师做进一步检查，如输精管造影、睾丸附睾精囊腺彩超等，以明确阻塞部位及其范围（图10-1）。

2.生精功能低下（hypospermatogenesis）生精功能低下的组织病理特征是包括精原细胞在内的各级生精细胞都存在，有精子发生，精原细胞、精母细胞、精子细胞和精子的数量相对比例也正常，但它们的绝对数量均比正常减少，从而导致最终产生的精子数减少（图10-2）。而在精液中则可表现为少精子症，严重少精子症，隐匿性精子症。如生精功能极度低下也可表现为精液无精子症。生精功能低下的原因十分复杂，常见的有精索静脉曲张，各种毒物的影响，免疫因素如流行性腮腺炎睾丸炎及内分泌等原因，应在尽可能查清原因的基础上进行确定治疗。

3.生精阻滞（spermatogenic arrest）　生精阻滞是生殖细胞分化的复杂过程的中断，属细胞分化障碍。生精阻滞的发生率占严重少精或无精子症患者活检的4%～30%。生精阻滞可发生于精子发生的不同的特定的阶段。

（1）生精阻滞的类型：生精阻滞可发生于精原细胞阶段，精母细胞阶段和精子细胞阶段。虽然发生在精原细胞阶段的频率稍低，但原因比较清楚，如垂体切除或GnRH激动剂（GnRH-α）治疗所致的促性腺激素缺乏则可见到这种状态。这种类型的生精阻滞在用促性腺激素治疗或停用GnRH-α之后即可恢复。应用抗精原细胞有丝分裂的烷化物进行化疗和放疗后也可发生生精阻滞（图10-3）。

（2）生精阻滞的病因：生精阻滞的原因可分为原发和继发两种，所谓原发实质上是遗传原因，这主要包括一些体细胞染色体异常和生殖细胞染色体异常。在继发原因中要十分注意化疗和放疗因素，化疗药物中烷化物与环磷酰胺对精原细胞有抗有丝分裂的作用，其他抗肿瘤药物如vincristin与vinblastin能阻断中期细胞分裂。除注意药物种类外，还要注意剂量，疗程和次数。另发现某些抗生素nitrofuradantin、gentamycin、niridazol等也可诱发生精阻滞在精母细胞阶段。放疗可引起暂时性无精子症。精子发生的恢复取决于睾丸接收的放射剂量，剂量＜1.00Gy时可能在9～18个月后恢复，剂量为2.00～3.00Gy时在30个月后恢复；剂量在4.00～6.00Gy时在5年左右恢复。单照剂量在6.00～8.00Gy则可能永远不会恢复。营养因素中维生素A缺乏可引起在精母细胞前期水平的生精阻滞，锌离子缺乏也可能成为生精阻滞的原因；阴囊温度增高如长期桑拿和发热可导致生精阻滞在初级精母细胞阶段。但在停止热处理后一般是可以恢复的。感染因素如细菌性附睾-睾丸炎可导致生精阻滞。内分泌因素则是不可忽视的原因；促性腺激素缺乏可导致精子成熟停滞在不同时相；这时用LH治疗特别是HMG注射治疗对精原细胞型生精阻滞可能是有效的，至出现初级精母细胞需时（5.3±3.9）个月，至精子出现需（18.1±9.8）个月；肾上腺糖皮质激素产生过多而导致肾上腺-性腺综合征患者常可发生精母细胞型生精阻滞，用HCG注射治疗常可恢复精子发生。近期研究发现，Fas蛋白、雄激素受体表达等对睾丸的生精阻滞产生重要作用。

对于生精阻滞的治疗除针对病因进行治疗外，可采用一些有利细胞分化的制剂。应当指出生精阻滞的根本解决还有待睾丸局部生长因子作用及异常的深入研究，已有研究表明导致生精阻滞的内分泌因素仅占1%～3%，而大部分可能与睾丸生长因子及生长因子与激素之间的联系异常有关；胰岛素生长因子（IGF-1）、干细胞生长因子（SCF）及克隆刺激因子（CSF）表达的缺失可导致生精阻滞。

4.生精细胞脱落和排列紊乱（sloughing and disorganization of germ cells）生精细胞脱落可有局限或广泛之分，前者可局限在少量生精小管，后者则可波及几乎全部的生精小管。也可以有轻度和严重之分，轻度者，在生精小管仅有少量生精细胞脱落，严重者，在生精小管管腔中有大量未成熟的生精细胞脱落下来，甚至阻塞管腔。更有甚者，所有生精细胞可脱落下来，或支持细胞也脱落。生精细胞的脱落可造成高位完全性阻塞或不完全性阻塞，从而可导致无精子症或少精子症。这一类型的病例，即使有精子发生，但也排不出去。因此这时的无精子症，实质上也是属于梗阻性无精子症，当然大量脱落也可导致非梗阻性无精子症。

生精细胞脱落往往伴有生精细胞排列紊乱，细胞层次排列异常。

生精细胞脱落和排列紊乱是十分常见的病理类型，十分多见于精索静脉曲张，可复性睾丸；在服用棉酚和雷公藤引起严重少精症的男子也可见到此种类型（图10-4）。

5.唯支持细胞综合征（Sertoli cell only syndrome）其特征是睾丸生精小管生精细胞完全缺失，生精上皮仅由支持细胞组成。生精小管管径细，支持细胞为未成熟型支持细胞。在支持细胞胞质内可见粗大的变性颗粒。间质也可增生，有轻重不等的管周组织纤维化。一般认为这是一种先天性异常，是在胚胎发育过程中，位于卵黄囊的原始生殖细胞未能迁移到生殖脊所引起的，是原始生殖细胞的迁移异常。但也存在继发性支持细胞综合征，即获得性支持细胞综合征，是由于后天原因引起生殖细胞完全失落而仅余下支持细胞，其有一个发展过程。有报告证实，生精细胞凋亡可导致唯支持细胞综合征。在后天性唯支持细胞综合征患者中常可找到变性生殖细胞的残余，若生殖细胞凋亡或失落发生较早，经过十多年较难找到变性脱落或凋亡生殖细胞痕迹（图10-5）。

6.混合型病损　混合型病损可同时表现为生精上皮脱落，排列紊乱，纤维化及透明变性等异常，但其中任何一种病变者均不占优势。混合型病损可能是一种中间过渡型，在以后的发展过程中，其中某种病损可能会发展得很严重，从而演变为其他类型的损害（图10-6）。

7.纤维化。

8.进行性生精小管透明变性型（progressive tubular hyalinization）这种病理类型比较严重，发展快，多呈进行性。可有局限性和弥漫性两种表现，很可能这是病变的不同发展阶段。透明变性的主要表现是生精小管基膜增厚，呈均质状透明样变，可向生精小管管腔及间质两个方向扩延，致使管腔日益变小，基膜皱缩不规则。间质小血管管壁也可增厚，基膜发生透明变性，管腔变小。生精小管和间质小血管透明变性，可严重影响生精小管和间质之间的正常物质交换，影响生精小管精子发生的微环境，影响精子发生，致使生精小管生精细胞脱落和变性，直至消失，仅剩下支持细胞；发展下去支持细胞也明显受到损害，发生脱落和变性解体；到一定阶段，整个生精小管可发生皱缩、塌陷，甚至仅有生精小管皱缩的影子。引起透明变性的原因很复杂，可能因素有非特异性炎症、腮腺炎、睾丸未降、睾丸外伤扭曲或某些药物的作用，有人认为这是睾丸自身免疫反应的表现。不少病例难以查出明确原因。此外，透明变性型也可能是其他生殖病理损害发展形成的一种非特异性损害（图10-7）。

9.未成熟型睾丸（immature testis）青春期前，睾丸属未成熟型睾丸，但这里的未成熟型睾丸是指年龄已达到青春期或成年期，而睾丸的发育仍停留在幼年未成熟阶段；生精小管未发育或未充分发育，其管径较同年龄者稍小，可无管腔，无精子发生，支持细胞也属未成熟型或部分成熟型。所谓未成熟型睾丸实质上是发育不良的睾丸，一般分为内分泌性-促性腺激素低下性睾丸发育不良和周围性睾丸发育不良两类。在周围性睾丸发育不良中克氏综合征，隐睾特别是腹腔隐睾和严重的幼年腮腺炎性睾丸炎可导致睾丸发育不良，形成未成熟型睾丸（图10-8）。

近年在生殖领域内的分子生物学研究揭示睾丸的生长发育不仅与激素密切相关，人类抑制素B及抗米勒管激素等检测可检测睾丸生精功能，提早发现睾丸发育不良。

10.间质病变　间质病变种类甚多，如间质增生、淋巴细胞浸润，还有间质水肿、间质小血管变性。当然应十分注意间质细胞的病理变化如间质细胞的变性，如能配合应用组织化学以显示其功能变化则更好（图10-9）。

通过睾丸组织病理观察，对精子发生障碍做出定性判断，有或无，轻度或严重在某种意义上这是重要的；但也存在很大的局限性。它不能反映出量的概念，而从生殖生理和生殖病理来讲，量的概念是十分重要的；如精子要达到一定数量，才有可能生育，同样生殖病理变化要达到一定严重程度才会导致不育。因此几十年来很多男科学工作者，在这方面做出了很多努力，力图对精子发生和精子发生障碍的程度，先后提出了多种半定量或定量的测定方法。

通过观察睾丸组织病理变化，对生精小管予以评分，然后求得总分，积分共分10级，积分越高，精子发生越好；反之，积分越低，精子发生障碍程度越严重。本积分法有一定缺点，主要局限于生精小管的生殖细胞，而没有考虑到生精小管的其他指标，更没有考虑到间质方面的病变。10级积分法标准见表10-1。

这种积分评定法是从抗精子发生效应角度提出的，积分越高，抗精子发生效应越强，换言之，精子发生障碍程度越严重。本方法特别适用于抗精子发生的男子抗生育研究（表10-2）。

吴明章等在长期的生殖病理实践中，提出了睾丸生殖病理双重诊断法，即根据睾丸生殖病理的主要表现，对生殖病理类型作出诊断，如脱落型、透明变性型等，另一方面按照V级分类法对精子发生障碍程度做出诊断，其标准是：精子发生正常或基本正常：75%以上生精小管精子发生良好；轻度生精障碍：45%以下生精小管有生精障碍；中度生精障碍：45%～75%生精小管有生精障碍；重度生精障碍：75%以上生精小管有生精障碍；不可逆性生精障碍或不可逆性生精障碍倾向-生精小管无生精细胞，或虽有少量精原细胞，但生精小管其他病变十分严重者。在作出不可逆性诊断时要比较慎重，有时从睾丸组织病理表现已可作出不可逆性生精障碍诊断，但面向患者还是以有不可逆性生精障碍倾向为宜，一方面这是考虑到患者的心理因素，同时也考虑到睾丸活检组织是很小的一块组织，虽然一般情况下，睾丸组织病变差异不会很大，局部能代表整体，但有时局部病变也有可能不能完全代表睾丸全部的病变。双重病理诊断法简单明白，对临床医师的诊断及预后估价有指导意义。

本分类法主要观察生精小管（T）、生精小管界膜（M）和睾丸间质（I）。

生精小管（T）观察5项指标：即生精小管直径、细胞分化程度、细胞密度、细胞坏死和生精细胞脱落的严重程度。具体标准见表10-3。

生精小管界膜（M）观察界膜纤维化和透明变性两项指标，其标准如下：生精小管界膜正常为0级；50%以下生精小管界膜纤维化为1级；50%以下生精小管有纤维透明变性为2级；50%以上生精小管界膜纤维化为3级；50%以上生精小管有纤维透明变性为4级；80%以上生精小管纤维透明变性为5级。

睾丸间质（I）观察指标原来仅为间质和血管纤维化透明变性，我们在实践中加了间质细胞变性和间质水肿等项目（表10-4）。

TMI分类法比较全面，适用于科研总结分析工作。

Markler积分法，要求连续观察100个生精小管，分别测定生精小管内径D、管周膜厚度M、管壁生殖细胞层数P、生殖细胞成熟程度S，每个项目按0～5分进行评分，满分为20分。然后从100个生精小管的评分结果，计算其平均得分TMS。生精小管内径D，正常在150～250μm之间，为5分；轻度缩小在100～150μm间，为4分；中度缩小在75～100μm间，为3分；明显缩小在50～75μm间，为2分；严重缩小在25～50μm间，为1分；近乎闭塞在0～25μm间，为0分。

管周膜厚度M，正常在3μm左右，为5分；轻度增厚在3～5μm间，为4分；中度增厚在5～7μm间，为3分；明显增厚在7～10μm间，为2分；严重增厚在10～13μm间，为1分；透明样变其厚度大于13μm，为0分。

管壁生殖细胞层数P，大于4层者为5分；3～5层间，为4分；2～3层者为3分；1～2层者为2分；1层者为1分；无细胞为0分。

生殖细胞成熟程度S，有成熟精子5分；阻滞在精子细胞阶段4分；阻滞在次级精母细胞阶段3分；阻滞在初级精母细胞阶段2分；阻滞在精原细胞阶段1分；仅有支持细胞为0分。

在1978年，Zukerman等曾提出通过计算精子发生的所有成分来衡量精子发生及其障碍的程度，但过于繁琐。为此，Siber提出了一个新方法，即通过计算精子细胞的方法来估价精子发生的量及其障碍程度，比较切实可行。

本方法要求对每侧睾丸活检组织至少观察10个生精小管，计算这些生精小管总的精子细胞数，然后求出每个生精小管的平均精子细胞数。需要指出的是，计算的仅是成熟的晚期精子细胞，即第Ⅰ、第Ⅱ、第Ⅴ及第Ⅵ阶段的精子细胞，其特点是染色质浓密，染色深。

Siber经过系列工作绘制出精子细胞读数与精液检查精子数关系曲线图（图10-10）。

本方法有很多优点，它可用于以下几个方面：①通过每毫升的精子数，可计算出生精小管精子细胞的数量，如一个非阻塞性病例，每毫升精子为1000万，则睾丸每个生精小管的精子细胞数少于20个；相反如大于1000万／ml，则每个生精小管的精子细胞数大于20个。在无阻塞的情况下，每个生精小管的精子细胞数是和精液检查中的精子数相联系的。因此，我们可利用这条曲线，根据每个生精小管精子细胞数可预测精子数，这样对某些复通病例，或附睾-输精管吻合病例术后精液情况，可根据睾丸生精小管精子细胞数来推测。②对于部分阻塞而引起的少精子症则有重要的诊断价值。如有一个少精子症患者每毫升精子数为400万，而睾丸活检每个生精小管平均的精子细胞数为42，根据曲线，每毫升精子数应为7200万，说明这少精子症是由于部分阻塞而引起的。

细胞流式系统测量技术是将睾丸组织做成匀浆溶液，进行荧光染色，然后通过细胞流式仪，测量细胞中DNA的含量，其原理主要是：一方面，睾丸组织悬液中，间质细胞约占有核细胞总数的2%，结缔组织细胞和有核白细胞可以忽略不计；另一方面，在精子发生过程中，各级生精细胞DNA含量有明显的变化，1N细胞为精子细胞和精子，2N细胞为支持细胞、G期精原细胞、细线前期初级精母细胞、次级精母细胞；2N～4N细胞为S期精原细胞，4N细胞为G2期精原细胞，细线期、偶线期、粗线期和双线期初级精母细胞，因而1N可代表精子及精子细胞变态期，2N可代表精原细胞的比例，4N可代表精母细胞。在正常成人睾丸中单倍体细胞平均为40.1%±8.4%，从单倍体细胞的比值，可判断睾丸精子发生的状态。

细胞流式测量仪技术的优点是不需要对组织切片作详细检查，能比较快速精确地分析出各级生精细胞DNA的含量，并确定其比例关系。但也有它的不足之处，研究表明同一睾丸不同部位，其数值也有较大的差异。此外，在计算时对间质细胞是忽略不计的，这在正常情况下是允许的，但在睾丸间质细胞增生的病例或有炎性细胞浸润的病例，所得结果就不能客观反映实际情况。

图像分析仪可以进行定量组织学研究，对任何图形的面积、周长和直径等几何参数能做出快速正确的测定，并能自动得出测定结果。此法可先将睾丸切片拍成照片，然后加以测量，也可直接应用切片。可用生精小管内细胞平均总面积，每个生精小管平均截面积，每个生精小管生精上皮平均厚度等参数来衡量精子发生状态。我们曾用这种方法对正常成人睾丸组织及口服生棉籽油后的男子不育组进行测试，应用每个生精小管内细胞平均总面积A′／N，每个曲细精平均截面积A″／N，及每个生精小管生精上皮平均厚度H这3个指标来衡量精子发生状态，结果表明A′／N、A″／N及H这3项指标，服用生棉籽油不育组明显小于正常生育力男子组（ P＜0.001），表明服用生棉籽油可引起明显的生精障碍。这与精液常规检查及一般生殖病理观察是相一致的。应用间质面积与生精小管个数的比值A″-A′／N及间质面积与生精小管内细胞总面积比值A″-A′／A来衡量睾丸间质面积，结果这两项指标在服用生棉籽油不育组明显大于正常对照组（ P＜0.05），表明服用生棉籽油后间质绝对面积显著增加。结合组织学观察，发现服用生棉籽油者睾丸间质内有纤维增生，间质血管壁增厚，有透明变性，这就是间质面积增加的原因。

在睾丸活检的生殖病理诊断中，光学显微镜的观察是基本方法，但超微结构病理研究能观察到更多的细胞病理现象。对光学显微镜的观察，无疑是一种补充和深入，有助于揭示睾丸生殖病理的发生发展规律。

不育症患者睾丸超微结构病理研究，证明睾丸超微结构变化，可广泛地存在于生精小管界膜、生精小管生精上皮和间质等部位。

生精小管界膜常表现分层、增厚并形成很多棘样突起，突入生精小管。Seew等发现生精小管界膜有以下几种异常：①生精小管基膜分层和折叠增加；②胶原纤维层增厚，胶原纤维数量增加；③胶原纤维间基膜样物质；④胶原纤维排列不规则，可见胶原纤维的纵、横、斜切面，提示极性消失。

Franco Salomon参考了Olsen肾小球基膜的异常改变，详细观察了男子不育症睾丸生精小管基膜，发现存在异常基膜，并对生精小管异常基膜（abnormal basement membrane structure，ABMS）做了如下分类：Ⅰ型，在基膜中出现电子密度低的絮状物质。此型又可分为3个亚型，Ⅰa型可见基膜物质碎裂，断裂的间隙之间为空的或充满光亮的细小的纤维样物质；Ⅰb型在电子密度低的区域中含粗纤维，横切面常呈环状；Ⅰc与正常基膜电子密度物质相类似，可吻合成网。Ⅱ型，电子致密颗粒型，即所谓免疫复合物型，其表现是在均质状基膜中有电子致密物质沉积，形态多样，可为斑块状、粗颗粒状或呈弥散性分布。Ⅲ型，小泡样颗粒型，基膜内含直径30～60nm的圆形小泡，内含电子密度低的或致密成分，有3层6～9nm的膜围绕。Ⅳ型，大泡样颗粒型，有直径70～200nm的圆形或卵圆形泡样结构，内含颗粒或基膜样物质，有厚约15～20nm的3层膜围绕。Ⅴ型，在基膜中存在微丝样物质，粗约8nm，较短。

我们在不育症研究中，除注意到存在上述种种异常基膜外，发现生精小管界膜有下列异常类型。

基膜增厚的主要原因是基膜中层胶原纤维增生，并扩延到基膜外层，致使基膜总厚度增加。此外，基膜内层均质层也常有病理变化，可呈均质状增厚，也可表现为分层状，呈板层状结构，或有较多皱褶，呈球棒样突起，突入到生精小管（图10-11）。

在电镜下呈低电子密度小点状弥散性分布的沉积物，可连接成网状。在这些结构中还可见有纤维状物质。基膜样物质沉积可扩延至间质（图10-12）

生精小管界膜纤维化可见如下类型（图10-13）。

在光镜下，仅见有轻度的异常表现。在电镜下可见到管壁界膜的增厚，这是与肌样细胞增生相联系的；在细胞周围有微丝沉积，基底膜增宽。同时基质样物质呈间断性地凹入生精小管，肌样细胞的胞质突起细小、规则、细胞器少，在肌样细胞突起之间，间质型胶原纤维排列疏松，缺少规律性。

其特点是壁内复层化现象加重，界膜轮廓不规则，肌样细胞病变加重，可表现内质网扩张、微丝成分丧失等，无定形基质沉积在肌样细胞间。基底膜呈分层状，从而使界膜增厚。

在光镜下可见很多的基质沉积，细胞成分少，生精上皮病变加重。在电镜下，可见沉积的基质是由成束的致密的间质型胶原纤维组成，显得十分紧密而有规则，可包围少量的结缔组织细胞。基膜病变进一步加剧，主要的沉积物是微纤维。

界膜是生精小管和间质进行物质交换的通道。营养物质要进入生精小管，首先要通过界膜，生精小管的代谢产物也要通过界膜排出。有人认为，界膜的内外细胞层具有运输物质的作用，生精小管界膜对物质的通过具有一定的选择性，因而生精小管界膜又是血-睾屏障的重要组成部分。生精小管界膜的纤维化及其他病理变化可改变界膜的这些生理功能，使生精小管和间质间的物质交换发生障碍，这无疑地可成为精子发生障碍的一个重要因素，或使原有的生精上皮的变化更严重，甚致使精子发生障碍不可逆。不少病例都表现出生精小管界膜与精子发生障碍严重程度之间的平行关系：生精小管界膜病变越明显，生精上皮和精子发生障碍就越严重。

可表现为肌样细胞变性或去分化倾向，肌样细胞变性时可有核固缩，异染色质明显增加，胞质内出现空泡；去分化主要表现失去肌样细胞原有特性，而具有明显的成纤维细胞的特点。肌样细胞的变性或去分化可能会影响到肌样细胞的收缩功能（图10-14）。

支持细胞有一系列重要功能，因此支持细胞超微结构病理变化对整个生精上皮及精子发生有重要影响。支持细胞超微结构病理变化呈现多样性，支持细胞胞质突起可发生收缩或减少，甚至根本就没有胞质突起。胞质中可出现很多致密体、髓样结构、大小不一的空泡等。一般认为生精细胞脱落与支持细胞空泡化有关。支持细胞数量也可有异常，表现为增多或减少。支持细胞的位置也可有异常：正常时其长轴与基膜相垂直，在某些病理情况下，则形成横卧位，其长轴与生精小管基膜相平行。支持细胞在正常时，可有一定的吞噬能力，在某些病理情况下，则可表现为吞噬能力明显增强。

在支持细胞综合征病例及隐睾病例，支持细胞呈现发育阻滞状态：支持细胞或为完全未成熟型，或为部分成熟型。这些细胞核形凹陷少，核仁无典型的三联体结构，内质网、微丝及微管均不发达，支持细胞间不能形成复合连接体结构，仅有简装的齿轮相嵌。有时还可见到一种暗型的支持细胞，其核和质的电子密度都比较高，可能也是一种变性支持细胞（图10-15）。

在正常情况下，在精子发生过程中，生精细胞各阶段均可能发生异常和变性，因此在观察中要注意异常生精细胞出现的频率，以区别病理变化和在正常精子发生过程中存在的一定程度的异常。

精原细胞在某些病例有缺失异常。除此以外，精原细胞超微结构异常较为常见的是出现胞质空泡，胞质致密小体，核周小囊泡，核膜增厚，核周间隙增宽，细胞核固缩，严重者可见精原细胞解体。另有一些精原细胞出现分化异常，特别是其高尔基复合体表现得异常发达（图10-16）。

精母细胞病变主要是胞质空泡，线粒体肿胀，内质网扩张、核膜间隙扩张或核膜破损，严重者可出现解体（图10-17）。

精子细胞在其变态过程中，在某些因素作用下，可出现众多畸形。首先是顶体形成异常，可表现为顶体缺失，在顶体囊泡中出现膜围绕的大量的小囊泡，顶体凹入精子细胞的核中，顶体顶部呈结节状突起和增厚，顶体远离精子细胞核及双顶体等。精子细胞核也常有异常：在核内有膜状包涵体，核浓缩不良或异常。顶体发育和核浓缩不同步，核浓缩顺序错乱，核内出现巨大的空泡等。精子尾部畸形除缺尾、短尾和双尾外，常有尾部和头部的联系异常，线粒体鞘可全部缺失或部分缺失，或排列紊乱。外周致密纤维及终环也可有部分缺失或全部缺失。轴丝异常可表现为中央微管缺失或部分周围微管缺失（图10-18）。

间质细胞除可表现数量异常外，其常见超微结构病理变化都有内质网扩张，线粒体嵴断裂、肿胀，线粒体基质浓缩，内腔出现髓样结构或致密沉积物。常有胞质空泡，有时细胞质内充满了大量空泡，这种细胞称为空泡性间质细胞（vacuolated leydig cell），常见于隐睾的病例。晶体结构或类结晶结构增多或间质细胞为大量结缔组织纤维所代替，这些都是间质细胞退化的表现。有时还可有亢进型间质细胞，胞质中有很多的内质网和巨大的线粒体（图10-19）。

这部分内容放在超微病理中叙述是由于肥大细胞胞质中存在特殊颗粒，在电镜下很易观察，而用HE切片则由于特殊颗粒的溶解不能观察，需用特殊染色才能观察到。组织学研究表明在婴幼儿时期，睾丸及附睾组织中肥大细胞有所增加，而在儿童时期则有所减少，到青春期又有所增加，而到成年期又有所减少。总之在正常人睾丸组织中也存在一定量的肥大细胞，主要位于间质，靠近小血管或间质细胞称间质肥大细胞，少部分位于邻近生精小管的部位，称管周肥大细胞。

在一些男子不育患者，特别是一些特发性无精子症或严重少精子症患者，睾丸组织中肥大细胞数量增多，肥大细胞体积增大，尤其以管周肥大细胞最为明显。这一类型的肥大细胞不仅紧贴生精小管界膜，并且可深入到基膜中，常可导致生精小管生精上皮损害引起生精障碍和生精小管萎缩（图10-20）。

肥大细胞特殊颗粒中含有组胺，慢反应物质，硫酸软骨素等物质，它可通过脱颗粒排放出这些化学物质，引起生精小管变性性损害和血-睾屏障功能障碍，导致生精小管界膜肌样细胞之间的细胞外基质增加。研究表明，人的肥大细胞是参与细胞外基质的形成，这样就把肥大细胞和基质黏附在一起，另外生精小管的某些细胞成分又可释放出一些旁分泌因子激活肥大细胞。

根据观察到的肥大细胞在某些不育症增多的病理现象，在临床上应用肥大细胞阻滞剂，阻断肥大细胞的脱颗粒以治疗男子不育症已取得了良好疗效。

随着免疫技术的发展和深入，近年来已开始重现生殖免疫病理工作。一系列动物实验业已证明在睾丸病理中，免疫因素起着重要作用。用睾丸匀浆主动免疫方法，在8种哺乳动物可引起自身免疫性无精子症，这是一种变应性睾丸炎。用卡介苗（BCG）在睾丸局部注射或经输精管向附睾方向注射，均可引起单个核的白细胞浸润并引起生精障碍，最后可导致无精子症。

在男子不育症中间也已发现存在免疫因素，除了腮腺炎性睾丸炎、肉芽肿性睾丸炎不育症患者，发现免疫反应外，某些无精子症及睾丸损伤后，均可能有免疫反应。在某些男子抗生育的药物或方法的机制研究中也发现存在免疫因素，如服棉酚后，有些男子的精子始终不能恢复正常，甚至根本没有精子，结果发现这些人的睾丸活检组织中有很多的免疫复合物沉积，表现出很强的免疫反应。这是新的发现，睾丸生精小管免疫复合物存在，可能是精子发生障碍不可逆的重要原因。

在参与免疫不育的免疫因素中，不仅涉及血液循环中的抗精子抗体，而且与生殖系统局部的抗精子抗体、抗睾丸生精小管基膜抗体有密切关系。

在睾丸活检组织的免疫病理研究中，主要采用免疫酶标技术、免疫荧光技术和免疫电镜技术。国内外研究中发现生精小管界膜病理变化与生精小管免疫复合物沉积有密切关系。Vuvan对睾丸生精小管界膜的病变提出不同分级，即M0为正常；M1为界膜的纤维化生精小管＜50%；M2为明显纤维化沉积的生精小管＜50%；M3为纤维化生精小管＞50%；M4为明显纤维化沉积的生精小管＞50%；M5为弥散性纤维化萎缩生精小管。在正常的基膜中无免疫复合物沉积。在严重病变的基膜中，不仅基膜中免疫复合物沉积率高，而且沉积物成团分布；而病变较轻的基膜，则沉积物细，荧光呈线性型阳性表现，结果见表10-5。

光镜下生精小管基膜的病变程度与免疫复合物沉积有某种平行关系，特别是见于生精小管纤维透明变性的病例，一般均可能有免疫复合物沉积，并且沉积较多，免疫荧光强度强。在基膜增厚的小血管管壁及基膜中，同样可见到免疫复合物的沉积。少数病例还表现生精细胞或间质细胞阳性（图10-21）。

免疫电镜所见的免疫复合物与光镜下的组织病理变化也呈现一定的关系。在男子不育症睾丸活检的生精小管基膜上进行的电镜研究与免疫复合物性睾丸炎十分相似。此外，其他的基膜变化也可见到，与肾小球肾炎时基膜的病理变化也基本相像，因此，Olsen等将肾小球基膜病理分类应用于睾丸的6种类型。通过免疫电镜发现其中的3种类型：即第2型、第4型及第5型是IgG阳性，C3阳性，因此是属于免疫病理表现。不育症异常基膜ABMS在数量上及体积上差异很大，这种差异与光镜下的病理变化有一定关系，参考了膜性肾小球肾炎的损害分成4个阶段：第Ⅰ阶段，代表早期损害；第Ⅱ阶段，损害已发展形成；第Ⅲ阶段，病理变化进一步加重；第Ⅳ阶段，病变的最后阶段。

第Ⅰ阶段：在这一阶段，3种类型的ABMS均可见到，但量很少，因此仅在十分仔细观察后才能发现。这一阶段的病理意义还不十分清楚，但在实验性研究中发现生精小管周围的免疫复合物沉积，总是病理过程的结果。但睾丸网及输出小管的沉积物，并不是在所有病例均具有病理意义，在某种程度上可能是一种生理过程，因为在睾丸网，屏障结构没有生精小管发达，而在生精小管屏障结构，是由广泛的紧密连接组成，循环抗体不能进入管腔小室，与其内的精子抗原相接触，另对于一个完整的屏障，抗原的漏出也是显著的。在输精管结扎后形成的免疫复合物，血-睾屏障至少有暂时的破坏。一般认为，第Ⅰ阶段代表免疫病理的早期阶段，其病理变化属轻型。但还不能排除另一个未知过程的伴随现象。在这一阶段中，仅见生精小管轻度萎缩，精子数量减少，精子发生的所有阶段仍存在，无透明变性，间质不增生，间质细胞未见损害。

第Ⅱ阶段：在这一阶段，ABMS 2型一般均存在，而4型及5型则较少。2型异常型基膜ABMS较多的位于基膜的外侧，经常为一个新形成的基膜层所覆盖。免疫电镜发现对IgG及C3有明显的染色。小的沉积染色较均质一致，较大的沉积物中间有透亮区。光镜下发现生精小管萎缩比第Ⅰ阶段明显，精子发生呈现轻度障碍，精子数明显减少。在少数生精小管，存在巨精原细胞，表示有增殖障碍。另见少数生精小管萎缩比较明显，并有局灶性炎症。

第Ⅲ阶段：在这一阶段，同时存在3种类型的ABMS，在ABMS 2型中存在较多的致密颗粒，ABMS 4型及5型在很多病例中也可见到，主要位于伸入到生精小管的基膜中，在光镜下见生精小管萎缩比较明显，有的仅有精原细胞并伴炎性浸润；有的生精上皮完全失落，相当于继发性支持细胞综合征。在小动脉内膜上也可见到免疫复合物沉积，但似乎这些损害不是特异性的，因用辣根过氧化物酶标记的IgG及C3进行测试，结果呈阴性反应。

第Ⅳ阶段：第4第5型ABMS在这一阶段大量存在，并且基膜的损害比较严重，如基膜的小灶性钙化及基膜的断裂。

ABMS的类型及生精小管的萎缩程度的加重，可能意味着免疫复合性睾丸炎不育症的一个自然进程。在光镜下所见损害基本上同第Ⅲ阶段，但可见完全透明变性的生精小管。

为了评价睾丸免疫复合物沉积的意义，区分致病因子，区分原发性免疫病理发生机制及继发性免疫病理发生机制是有益的。在某些易感患者，一个致病因子可作用于睾丸抗原引起一个自身免疫应答。原发的免疫病理发生机制是指引起和激发睾丸损害的机制，即抗体同生精细胞抗原的应答。原发性免疫病理发生机制，这一类型很可能是依赖于优势抗原（predominant antigen）。

继发性免疫病理发生机制实际上是指通过损伤，使补体活化或者从损伤的生精细胞释放出蛋白溶解酶。然而继发性免疫病理发生机制，也可由存在的多种抗原或结构性的变性抗原所引起，如变性的基膜。

最常见的致病因素是输精管阻塞，其特征为睾丸体积正常内分泌指标正常，精液检查无精子（离心沉淀后仍然无精子）。睾丸活组织检查有轻度变化，甚至无变化。此外，创伤及血管的损伤也很重要，在动物身上可引起EAD。还需注意一侧的损伤，可引起另一侧损伤，这里可能涉及交感性损害问题。

感染也是一个重要原因。有时在ABMS中可见到病毒样颗粒。睾丸感染能破坏血-睾屏障，从而引起自身免疫应答。腮腺炎性睾丸炎是最为常见的，这里存在交叉反应机制，因为EAD可以通过注射腮腺提取物诱导产生。

男子生殖病理工作者还必须注意到睾丸的肿瘤问题，对于在男子不育症睾丸活检中所发现的睾丸肿瘤发生率各家报道不一，从0.4%、0.5%、1%直至5%不等。当今肿瘤已成为一种常见病和多发病，因此应保持高度警觉，并应掌握一定的肿瘤基本知识，以期早期作出诊断，以免延误病情。

睾丸肿瘤可分为生殖细胞性肿瘤和非生殖细胞性肿瘤两大类，生殖细胞性睾丸肿瘤占96.5%，因此重点予以介绍。

最常发生于31～50岁，平均年龄为35.5岁，青春期前和50岁以后很少发生。隐睾患者的肿瘤中60%为精原细胞瘤。此肿瘤可见有3种类型：典型的精原细胞瘤，占90%；间变性精原细胞瘤，占5%～15%；精母细胞型精原细胞瘤较为稀少。

此瘤由单一性瘤细胞组成，被纤维结缔组织分隔。瘤细胞可呈巢状、索状、小叶状或柱状等。瘤细胞类似原始生殖细胞，多边形或圆形，大而一致胞质透亮，胞核大、位于中央，染色质呈颗粒状，核膜不规则，核仁1～2个，核分裂少见。胞质中含有糖原，偶有脂滴。间质多少不等，常由纤维血管性组织所组成，晚期则间质反应为胶原纤维玻璃样变，约1／4的病例有大片坏死区。精原细胞瘤中约80%病例突出表现为间质内成熟小淋巴细胞浸润，部分淋巴细胞可形成滤泡，20%有肉芽肿性反应，可见异物巨细胞和成纤维细胞等。有人认为肉芽肿性反应是精子分解类脂样产物；有人则认为是生殖上皮的恶变。

其特点是细胞异型性明显，即未分化型，核分裂多见，淋巴细胞反应差，预后要比典型的精原细胞瘤坏。临床上大多数有转移的精原细胞瘤属于间变形。

肿瘤细胞为非单一性的胞质透明细胞，由3肿瘤细胞嵌杂组成：主要成分的瘤细胞其核圆形，胞质多，嗜酸性，中等大小；第二种细胞小，胞质少，嗜酸性，核圆形深染，类似减数分裂后的次级精母细胞；第三类细胞体积巨大，单核，偶有双核或三核，核呈圆形，卵圆形或锯齿形，胞质丰富，嗜酸性，不含糖原，染色质呈丝球状排列，核膜不规则增厚，常见核分裂象，间质稀少，淋巴细胞浸润和肉芽肿性反应缺如。

精原细胞瘤常发生于原位，称原位癌。成人睾丸原位癌有一定特点：含有原位癌瘤生殖细胞的生精小管几乎分布于整个睾丸，在有的病例则含有少量原位癌细胞的生精小管，同时也可看到正常精子发生的生精小管、生精阻滞的生精小管，或仅有支持细胞的生精小管，或透明变性型生精小管。凡是有原位癌细胞的生精小管，其管径一般均缩小，原位癌生殖细胞尚增厚的生精小管基膜分布。支持细胞核更近管腔中央，原位癌细胞核比正常大，染色质粗，可见多个核仁。支持细胞及间质细胞可正常。

在睾丸组织固定良好的标本，原位癌诊断一般不会有困难，但有时会与停留在精原细胞阶段的生精阻滞发生混淆，只是后者的核比较小，染色质比较均一。

为睾丸原发性生殖细胞肿瘤，瘤细胞有胚胎性和间变性上皮形态，具腺泡状、小管状、乳头状，或实质性、网状结构的不同图像，有胚胎性间充质区，可分成人型，多胚瘤和胎儿型3种类型。

成人型仅发生于成人，最多发生于21～30岁。本瘤为高度恶性肿瘤。临床上表现为睾丸逐渐肿胀，伴有或不伴有疼痛，容易发生早期转移。在生殖腺肿瘤中，体积为最小者，40%小于20cm ³。肿瘤细胞的特征是癌细胞类似上皮细胞，有明确的恶性和胚胎性形态表现。癌细胞常可排列成大小不一的腺泡状、管状、实心、网状等不同结构。癌细胞大，可呈圆形或卵圆形等，无清楚分界，胞质呈嗜两染色性或泡沫状，核膜粗糙，1个或多个核仁核呈空泡化，核分裂及瘤巨细胞多见。间质变化颇大，可稀少、疏松、水肿、纤维性和玻璃样或富于细胞性，出血坏死常见。有些病例可见有原始肿瘤性间充质组织，有的则含有合体滋养细胞（图10-23）。

本瘤约占睾丸肿瘤的4%～9%，为复合性肿瘤，含有多个胚层不同成熟期的组成成分，常形成一些顿挫性器官样结构。本瘤有恶性倾向。可发生于任何年龄，但多发生于1～30岁。主要临床症状为睾丸逐渐增大，有或无疼痛。

畸胎瘤的成分由1个以上胚层（外胚层、内胚层或中胚层）衍化而来，外胚层为鳞状上皮和神经组织；内胚层以胃肠道、呼吸道及其他黏液腺为代表；中胚层以骨、软骨、肌肉和淋巴组织等为代表。

畸胎瘤又可分成熟性和不成熟性两种类型。成熟性畸胎瘤或称分化型畸胎瘤，可自细胞至组织和器官水平形成；有软骨、骨、黏液腺、鳞状、移行、柱状或立方上皮细胞；平滑肌或横纹肌，各种类型结缔组织，以及各种有顿挫性器官形成区域。不成熟性畸胎瘤或称未分化型畸胎瘤，由原始的神经外胚层、内胚层或中胚层组成。更常见的是成熟与不成熟成分均存在。

成人睾丸畸胎瘤即使组织学未发现恶性区，但仍不应诊断为良性，因2%可能转移，并在5年内死亡（图10-24）。

此类肿瘤起源于生殖脊的原始间充质和原始生发上皮。正常情况下，可分化为特异性间质，即睾丸内的支持细胞和间质细胞。这种细胞发生的肿瘤即支持细胞瘤和间质细胞瘤。

此瘤以间质细胞为主要成分，约占睾丸肿瘤的2%～3%，可发生于任何年龄，但以儿童及青壮年多见。此瘤表现为睾丸无痛性肿大、阴茎肥大，阴毛多，声音低沉和多毛等。成人有24%～36%有男子乳房发育、阳痿。尿中17-酮类固醇和血浆雌激素水平都增高，而有女性化体征，此瘤生长缓慢，多为良性，少数可变为恶性，多见于成年人。

肿瘤由大而呈多边形的间质细胞组成，可排列成管状、索状、囊状等。瘤细胞分界不清，有嗜酸性和空泡状胞质，核圆或卵圆，核仁1～2个，嗜碱性，也可有双核或多核。胞质内除有脂类空泡、脂褐素外，还有Reinke晶体，是本瘤特征性表现。在HE染色质中难以发现，最好用Masson三色法、磷钨酸苏木素和Mallory铁苏木素染色法显示。间质可有丰富的血管和纤细的纤维。

应注意区分间质细胞增生和间质细胞瘤，前者通常为弥漫性非局限，睾丸呈赤褐色，坚硬度增加，无分散性小结节，间质细胞弥散于间质中。此外，肿瘤恶性时可有核分裂异型性，可延伸至睾丸白膜及附件，有时可侵犯至血管腔，这些都有助于鉴别诊断（图10-25）。

不常见。肉眼观呈单个或多个分散的圆形或卵圆形小结节，可有包膜。镜下见管状结构排列，青春期前的睾丸，小管瘤细胞呈柱状，核在基底部，胞质空泡而淡染，有时有嗜酸性颗粒。瘤细胞也可排列成索状，或排列成团状。由于分化不同，可有混合性成分，甚至分化差呈肉瘤形态。若细胞异型性明显，则要考虑恶性。肿瘤有时可伴囊性变、钙化和坏死。

精液由精子和精浆两部分组成，其中精浆占90%左右。精子在睾丸内产生，受下丘脑-垂体-睾丸轴调控。近年的研究发现，睾丸内的局部调控对精子发生也很重要，它是通过旁分泌和自分泌作用来实现的。睾丸内产生的精子还没有达到功能上的成熟，只有精子进入附睾后，通过在附睾中的运行和贮存，才能达到功能上的成熟，获得运动的能力，获得了穿透明带以及和卵子结合的能力。这期间，精子发生了包括形态结构、精子膜及生化代谢等一系列成熟变化，而精子的成熟与附睾上皮的功能和附睾微环境密切相关。附睾功能的改变又可影响附睾精子的成熟。精子的功能状态、精子的数量和形态结构在一定程度上反映了附睾和睾丸的功能状态。

贮存在附睾尾的精子，在射精的第一阶段被排放至输精管，称为泄精，受交感神经调控。

精浆是由附睾液（也含有来自睾网液的成分）、前列腺、精囊腺和尿道球腺的分泌物组成。精浆中含有很多复杂的生化成分及无机元素，其中有些成分反映了男子生殖系统特定器官的功能，为精子的存活提供了适宜的理化环境，提供了精子运动所需能量。有些成分如附睾成熟因子、去能因子等和精子功能密切相关。综上所述，也就不难理解精液的生理功能和精液病理的意义。

精液分析具有重要作用。通过精液分析可了解精液的质量、精子的数量和功能及其异常。通过精液分析还可了解整个男子生殖系统的功能状态及相关的内分泌器官的功能状态。但要使精液分析有价值，首先要使精液分析结果具有可比性，也就是涉及精液分析数据的真实性、客观性和科学性，而这又取决于操作的合理性和正确性。首先，精液标本的采集要有相同的禁欲时间。禁欲时间的长短对整个精液分析结果会产生很大影响，是精液分析结果可比性的重要前提；而实际情况是往往被忽略，禁欲时间长短相差甚大，从而使结果失去了可比性和科学价值。精液标本采集的完整也十分重要。标本以手淫法采集为宜，而且医师要给予必要的指导，提出注意事项；还应创造一个适宜的采精环境，为采集精液创造条件。精液采集的次数也应得到重视。男方应至少检测2～3次精液标本以获取基线数据，两次精液采集的时间应间隔7天～3周。如果两次精液分析的结果有明显差异，应再采集标本进行第3次分析。在此基础上进行严格认真规范化操作，以得到可信的资料。

精液分析其结果可以是正常，也可以是不正常。面对这种情况，如何评价分析和适当处置也是十分重要的。精液常规分析正常，说明精液的基本参数无异常，这是应该肯定的。但应了解精液常规分析所能反映的指标是有限的，所以，绝不能因此而得出男子生育力正常的结论。而应从夫妇双方在更深的层次上做进一步检查，这涉及所谓的不明原因性男子不育症。实际上，根据我们的经验，这些精液常规正常的所谓不明原因不育症，90%以上都可通过其他的深入检查方法找出原因，并得到相应治疗。对于精液常规不正常者，应抓紧时间进行针对性治疗，但切忌就此得出结论：此患者不育症的原因就在这些异常上。相反，应在治疗的同时，注意发现存在的其他异常，以期找出导致不育的全部原因，从而达到早治早愈的目的。

正常精液是一种混合物，在射精时由睾丸和附睾的分泌液及悬浮其中的精子与前列腺、精囊腺和尿道球腺的分泌物混合而成。最终射出的混合物是一种黏稠的液体，即射出的精液以团块状连续数次射出，通过输精管切除术前后的比较显示，就体积而言有90%来自附属腺体的分泌物，其中主要是前列腺和精囊腺，少部分来自尿道球腺和附睾。精液体积能够反映腺体的分泌能力。

体积的精确测量对评估精液非常重要，他影响精液中精子总数和非精子细胞数的计算。WHO5精液体积的正常参数值下限为1.5ml（第5个百分位数，95%可信区间为1.4～1.7）。一般认为，精液量体积少于0.5ml，为无精液症；0.5～1.5ml，为少精液症；射出精液超过6ml则为多精液症。无精液症、少精液症及多精液症均为精液体积异常，属精液病理，有可能引起男子不育（表10-6）。射出精液体积与禁欲时间的长短有很密切关系（图10-26），因此要严格掌握禁欲时间。如初次发现精液体积异常，应在严格规定的禁欲时间内，按医嘱再次采精，才能确定有无真正的体积异常。

无精液症常由不射精和逆行性射精所造成。性交时无精液从尿道口射出，性交后的尿液中也无精子和果糖，患者也无性欲高潮者，即为不射精。据国外报道资料，不射精占性功能障碍的4%左右，而在我国不射精症者比较常见。江鱼报道不射精占男子性功能障碍的32.69%，其中不少因缺乏性知识和性交方式不当所引起。近年随着性知识教育的普及，已有所下降。严格意义的不射精是指患者在性生活时，阴茎有充分勃起，在性生活过程中，有足够的和有效性刺激，但即使性生活很长时间，仍不能达到射精的刺激阈值而不能射精。功能性不射精症约占不射精症的90%，分为原发性和继发性两种，前者是指在清醒状态下从未有过射精；后者是指曾有过射精，后因各种原因导致不射精。继发性不射精的主要原因有：①精神因素为常见原因，如对配偶不满意、结婚负债多、思想压力大、夫妻关系不协调、性欲减、性生活环境不佳等，导致对性生活采取克制态度，长期抑制形成不射精条件反射。②性无知：夫妻双方完全缺乏性知识，甚至对性有恐惧心理，如女方害怕妊娠或疼痛畏惧而限制男方大幅度、快速的抽动，导致男方不能达到射精的阈值。③性疲劳：性交过频容易造成脊髓射精中枢功能紊乱，引发不射精。此外，长期手淫者由于使射精中枢习惯于手淫的强烈刺激，性交时反而达不到射精阈值；另一方面，手淫者通常有负罪感和羞耻感，也对射精起抑制作用。器质性不射精约占不射精症的10%，主要原因有：①大脑侧叶病变，性欲虽正常，但性交不能射精；②脊髓损伤：第十二胸椎到第一腰椎段及骼髓段损伤；③传导神经障碍：胸腰交感神经切除术、腹膜后淋巴结清扫术都能损伤神经，引起不射精；④局部病变膀胱颈松弛、精阜肥大、阴茎外伤、硬结、瘢痕、纤维化、严重尿道下裂；⑤垂体功能低下、甲亢、肢端肥大症、黏液水肿等也可引起射精障碍；⑥药物影响长期应用某些抗高血压药，或服用过量镇静安定药物或α-肾上腺素阻滞剂等以及长期酗酒都会诱发不射精。

逆行性射精是指患者在性交过程中能达到性欲高潮，并有射精动作和感觉，但精液未从尿道口射出，而是逆行射入膀胱。因此，在性交后排出的尿液中，可发现大量的精子和果糖。逆行射精是临床上并不少见的一种疾病，中国男性的发病率约为1%～4%。此病所致不育约占不育人群的0.3%～2%，但在无精子症患者中比例达18%，多数患者以不育原因就诊，解决生育问题为目的。近年来发病率有所升高。正常的射精过程分为精液泄入后尿道、尿道内口（即膀胱颈）关闭及后尿道的精液射出体外3个过程。正常性生活时，膀胱颈部在神经系统控制下，会在一瞬间紧密地关闭，目的有2个：①防止精液逆行进入膀胱；②增加后尿道部位的压力，使尿道内产生一个高压，有助于精液喷射出尿道外。但凡尿道内括约肌和尿道外括约肌协调功能发生障碍，都可使精液逆流入膀胱。研究表明，尿道内口闭合这一过程是受交感神经调控的。在射精反射过程中，交感神经兴奋，释放去甲肾上腺素，作用于膀胱颈平滑肌上的α受体，导致膀胱颈的收缩和关闭。因此，任何干扰膀胱颈的解剖功能或阻断下泌尿道的交感神经，均可造成膀胱颈和尿道内括约肌的功能失调，使精液逆流到膀胱。逆行射精的病因有：①先天性疾病：包括先天性宽膀胱颈、尿道瓣膜症、膀胱憩室、先天性脊柱裂等。如董志英等报道1例因精阜肥大致逆行射精。如Fishman等报道1例逆行射精，经检查为尿道前列腺部肿物所致，病理证实为起源于胚胎的异位勃起样组织。郑德全等报道2例因精阜肥大及膀胱憩室所致逆行射精。②尿道病变：外伤性尿道狭窄和炎症性尿道狭窄。③其他疾病的影响：如脊髓损伤、糖尿病。田晓华等报道腮腺炎并发睾丸炎致逆行射精1例。Widjaja等报道1例因嗜铬细胞瘤引起逆行射精。④手术损伤：在做尿道、前列腺、膀胱手术时损伤了膀胱颈及神经末梢。另外直肠癌切除术、盆腔淋巴结清扫术、腹主动脉瘤切除术均可造成逆行射精。宋永胜等报道前列腺增生患者经尿道前列腺摘除术后逆行射精的发生率高达66%。⑤药物因素：抗精神病药物、抗高血压药物等。肾上腺素能受体阻滞剂可阻断交感神经的功能引起逆行射精。⑥特发性因素：原因不明。

不射精的治疗根本在于去除高级中枢对于射精反射的抑制，要通过专门方法进行治疗，此处不予介绍。大部分不射精患者可通过电按摩引发射精，在此基础上进行人工授精，以解决他们的生育问题。在获得或重新获得射精的经验和感受后，或解决了生育问题的烦恼后，不少人从此恢复和获得射精功能。

治疗逆行射精的方法很多，可根据病因选择药物治疗、手术治疗、行为治疗、人工授精、IVF-ET或ICSI等方法，也可几种方法联合应用，实现标本兼治。为了能够尽快解决生育问题，通常通过一定技术从尿液中获取精子进行人工授精。

少精液症首先要排除人为因素。据统计少精液症的人为因素占44%，主要是性生活频度高，禁欲时间短，射精不充分和部分精液漏失。此外，附性腺感染、不完全性逆行射精和精囊腺的发育不良，常可引起精液量的病理性减少。附性腺分泌受雄激素调控，因此，雄激素不足也常可引起少精液症。同理，精液也可着年龄增长而减少。

附性腺功能亢进可导致多精液症，但附性腺感染也常可引起分泌大量增加，从而形成多精液症，甚至可多达8～10ml。

精浆是精子赖以生存的直接环境并提供精子运动的能源。如果精液量过少，精浆不能稀释附睾中的精子，精子失去活力，并因精子活动所需要的能量物质和介质不足而丧失功能。此外，阴道pH甚低，酸度很高。在正常情况下，精液呈碱性，一定量精液射入阴道后，会起明显的缓冲作用，降低阴道的酸度，以利精子的存活。如精液体积太少，就发挥不了缓冲中和作用。这样精液一进入酸性很高的阴道，不仅精子运动受到抑制，而且精子存活都受到严重的威胁。精液太多则降低了单位体积内精子密度，射入阴道后易漏出体外。无精液症及逆行性射精引起不育的道理，就不需要叙述了。

精液射出后，很快呈胶冻凝块状，即精液的凝固。以后在15～30分钟内，转变为液态，即精液液化。

精液的凝固与精囊腺分泌合成的精液凝胶有关。精液凝胶和纤连蛋白是精液凝胶的主要结构蛋白，以非共价方式连接。如果精液射出后呈水样不凝固，或呈半液化状态表现为凝固不全，均属精液凝固障碍。正常时射入阴道的精液呈凝胶状，不会外流；而不凝固呈液态的精液则很快会从阴道中流出，从而造成精子数的减少，这就易造成不育或低育。况且精液凝固障碍也是由于精囊腺的炎症或其他异常引起，精液中的果糖等成分也可能减少，因而也会影响精子的运动。如果精液量很少且不凝固，则可能是射精管和精囊腺先天性缺失或发育不良所致。这时常发现为无精子症。

精液液化障碍可以表现为精液液化缓慢，如超过1小时或数小时仍不液化，也可能是完全不液化。精液不液化和前列腺有关，特别是和前列腺炎有关；但要特别注意有无人为因素。因为射出精液的第一部分主要来自前列腺，含有使精液液化的酶——前列腺特异抗原（prostate specific antigen，PSA）；但取精液时容易被漏失的就是这一部分精液，从而容易造成人为的精液不液化或液化不全。PSA生理功能主要是降解精液凝胶中的主要蛋白（精液凝胶和纤连蛋白），可随年龄增加而分泌减弱，又是前列腺癌的特异指标。有研究显示，不育患者精液pH值和精液液化时间与健康者有差异，精液液化时间延长组精液pH值降低率明显高于液化时间正常组，精液pH值降低组患者液化时间延长率明显高于pH值正常组。另有报道研究了精液液化程度与精子活力、精子活动率的相互关系，发现精液完全液化组与不液化组比较，精子活力、精子活动率有显著差异。精液不液化的治疗主要是针对性治疗，如抗感染治疗。同时也可服用大量维生素C及肠溶性阿司匹林，或注射透明质酸酶；也可进行精液体外处理，并在此基础上进行人工授精。

精液黏稠度（semen consistency）测定应在精液完全液化后进行。观察液化的精液黏稠度，可将玻璃棒与精液标本接触，提棒时可拉起粘丝，形成不连续的悬滴，精液丝长度不超过2cm，这是正常的精液黏度。精液黏稠度增高时精液悬滴可形成长于2cm的粘丝。也可用精液黏度计测定并可将黏度分为Ⅲ度：Ⅰ度为用吸管吸取精液呈现丝状黏稠丝；Ⅱ度吸取时可见粗大黏稠丝，涂片时有较明显的黏稠感；Ⅲ度为难以用吸管吸取，黏稠性很高，涂片困难。精液黏度增高是引起男性不育的重要原因之一，但具体机制迄今尚未完全明了。精液黏度增高一般认为与前列腺和尿道球腺有关，也有人认为附睾炎症也可使精液黏度增加。有研究显示精液黏度增高可以导致精液液化时间延长，pH值增高，降低精子存活率和活动力，与精浆抗精子抗体相关。精液黏度增高可使精子像围在一网状物中，使其运动受限，缓慢，尤其造成精子前向运动障碍。精液黏度增高的治疗比较困难，有炎症时应采取抗感染治疗并辅以阿司匹林、大剂量维生素等治疗，降低痰黏稠度的药物也可一试。用全身药物治疗无效也可考虑在体外应用α-糜蛋白酶或透明质酸酶以降低其黏稠度并在此基础上进行人工授精。

精浆主要由精囊腺和前列腺分泌物混合而成，其中精囊腺分泌的约占70%，呈碱性，而前列腺分泌物呈酸性，其结果是使精液呈弱碱性，pH在7.2～8.0之间（WHO的参考值将pH 7.2作为低值临界点）。如精液pH小于7，则偏酸，属酸度异常，可使精子活力及代谢下降；当pH小于6时，精子活动就会受到抑制，甚至停止游动。现有研究显示，酸性的精液环境能够通过抑制Na ⁺-K ⁺-ATP酶的活性，从而抑制精子的运动。过酸的精液也不利中和缓冲酸度极高的阴道环境。精液过酸可能与精囊腺病变有关，主要是精囊腺的分泌不足，如精液量少，精液pH又低（小于7），则很可能是射精管和精囊腺的缺如或发育不良，这时辅以果糖定性试验阴性，则就能确诊。也有人认为附睾的炎症或病变也可增加精液的酸度。如精液pH太高（如超过8），也属异常，也会使精子活力受到抑制。精液pH过高可能是精囊腺分泌太多或前列腺分泌太少造成，均有可能存在炎症。细菌污染和含有死精子的精液，可能会产生氨，从而使精液pH偏高。精液pH的测定应在精液液化后立即测定，因为精液放置时间较长会影响pH的测定结果。

精子数量存在明显的个体差异，同一个人在不同时间内也有很大差异，因此精子计数在必要时应重复多次检查。至于正常生育力男子的精子数量标准，长期以来一直有争议，WHO规定的正常最低值为15×10 ⁶／ml。精子数量异常是男子不育症患者常有的精液病理类型，主要有无精子症、少精子症和多精子症3种。

无精子症（azoospermia）即精液中无精子。遇此情况应将精液离心（离心力3000g，离心15分钟），将沉淀物置于高倍镜下镜检未能找到精子，并应在短期内重复数次检查，均获相同结果，才能确定为无精子症。

无精子症可分为睾丸前性，睾丸性和睾丸后性三种。睾丸前性指睾丸本身功能正常，但由于下丘脑和／或垂体内分泌功能紊乱而续发引起睾丸不发育或不生精，如克拉曼综合征；睾丸性指睾丸本身因各种原因导致其丧失产生精子的能力。常见的有隐睾、唯支持细胞综合征；睾丸后性指精子运输管道梗阻或先天性缺如，例如附睾结核、双侧附睾炎、双侧输精管合并精囊缺如、射精管梗阻等。梗阻性无精子症特点为FSH正常水平，睾丸大小正常，附睾增大。原发性不育存在梗阻时常在附睾水平。据临床统计，梗阻性无精子症约占无精子症病因的55%。无精子症诊断要在详细询问病史和临床检查的基础上，行深入检查后才能确定。可疑有分泌性无精子症时，需做生殖内分泌检查，进行激素测定，包括FSH、T、PRL、LH及E2等测定，必要时还应进行睾丸活检。怀疑阻塞性无精子症时，应进行精浆附睾功能性指标和果糖的检测，必要时应进行精道造影、综合激素测定及附睾功能性指标的检测，可能有如下的结果：

FSH正常表明睾丸不存在精子发生障碍。附睾功能性指标正常，表明附睾体以下精道不存在阻塞。果糖正常表明射精管也无异常。这提示可能存在附睾头（含附睾头）以上部位的精道发生阻塞，并且精道造影也不易把这些部位显示出来。

这属典型的精道阻塞，是附睾头尾部或输精管的阻塞；如伴果糖缺如，则提示可能同时存在射精管和精囊腺的缺如或异常。

这是睾丸精子发生障碍的反映，属分泌性无精子症。还可通过睾丸活检进一步明确是生精阻滞或是唯支持细胞综合征。

这是垂体性睾丸发育不良的表现。附睾功能性指标的降低是由于附睾功能是依赖于雄激素的，睾酮低，附睾功能就低下。

无精子症的类型诊断对治疗选择和预后的估价十分重要。分泌性无精子症中的唯支持细胞综合征是不治之症，因它缺乏生精细胞。目前可用供者的精子作人工授精（AID）来达到生育的目的。分泌性无精子症中的生精阻滞，从理论上讲是可治的，这涉及生精细胞的分化问题；但实际上是难治之症，因虽然确有治愈的病例，但尚不能掌握治愈的客观规律。相信随着科学发展，这类病例终将可以治愈。阻塞性无精子症有些可治，有些则难治，如先天性精道的部分缺失。但近年随着男子外科特别是显微外科的发展，又增加了治疗手段。

这里还需特别指出的近年随着体外受精技术的进展，人们已成功进行单精卵子内注射（ICSI），已可从睾丸内取得精子甚而精子细胞进行ICSI以治疗某些分泌性无精子症，当然更可从附睾中取得精子进行ICSI以使阻塞性无精子症进行生育，相应的同时也发展了从睾丸和附睾中取精子技术，如附睾穿刺、开放睾丸活检术、经皮睾丸活检术、睾丸细针抽吸术、显微外科睾丸切开取精术等。

根据WHO的标准，精子数少于15×10 ⁶／ml，则为少精子症（oligospermia）。在5×10 ⁶～10×10 ⁶／ml间，为中度少精子症；少于5×10 ⁶／ml，为重度少精子症。十分严重的少精子症，仅在精液离心沉淀中，于高倍镜下见到1～2个精子。有人报道，精子数目低于20×10 ⁶／ml时仍有19%其配偶能自然妊娠、生育。一般认为，多次精液检查精子浓度低于10×10 ⁶／ml列为少精子症，可判断为生育力低下。

造成少精子症的原因很多，一方面可能是睾丸产生精子数少，表现为生精功能低下；而造成睾丸生精功能低下的原因更为复杂，其中环境因素不可忽视。据统计，近几十年世界男子精液中精子数减少约50%，这就可能与环境因素有关。其他睾丸的局部因素、内分泌和免疫因素也常可造成少精子症；一方面则可能是精道的部分阻塞或部分性逆行性射精所致。另外常染色体和性染色体畸变也是影响精子数量的重要因素。研究表明，男性原发性少精子症患者中约7%～15%存在Y染色体无精子症因子区域微缺失，即Y染色体微缺失可能是男性原发不育的一个重要遗传病因。近年来研究表明，Y染色体微缺失是居于第二位的致男性不育的遗传因素传因素，发生率仅次于Klinefelter综合征。另外有研究发现：回文序列介导的染色体突变；GSTT1基因多态性；精子线粒体MTCYB和MTATP6的基因缺失以及MTATP6基因的G8887A点突变；mtATPase6基因突变；雄激素受体异常；H19基因印迹丢失等诸多因素都可能是导致少精子症的原因。

少精子症的治疗要针对少精子症的睾丸因素及精道等因素。对睾丸因素，主要在去除病因的基础上，采用多种药物促进精子发生；对精道因素，则是针对病因进行抗感染治疗，并应用中西医结合方法，促进精道阻塞物的吸收，恢复精道的畅通。

在男子不育门诊中，常会遇到这样的患者：他们精液中精子数量甚多，并且都是在严格规定的禁欲时间3～5天内进行精液检查，精液也无其他异常；可是却引起不育，这就是多精子症（polyspermia）。多精子症已成为一独立的精液病理类型，并为大家所接受，其发病率约占不育症的1%～2%。

多精子症的标准仍有争论，Jocl提出多精子症的诊断标准：其基本阈值是120×10 ⁶／ml，多精子症Ⅰ级为120×10 ⁶～200×10 ⁶／ml，多精子症Ⅱ级为200×10 ⁶～250×10 ⁶／ml，多精子症Ⅲ级为超过250×10 ⁶／ml。Richara则认为多精子症的精子数应超过250×10 ⁶／ml，还必须对精液体积有一个限制，精液体积应等于或大于1.5ml。笔者认为这个体积的限定是重要的，并认为应有严格的禁欲时间规定，要反复多次精液检查，精子数均超过250×10 ⁶／ml，引起不育，又无其他异常者，才能确定为多精子症。

多精子症引起不育或生育力低下的机制尚不十分清楚。精子数量过多会妨碍精子的游动，精子数过多会过多过快地消耗能源。已发现有些多精子症，开始精子活动力较强，但在几小时后，精子活动力急剧减弱，这种现象可能与能源枯竭有关。据此，适当稀释精液，降低精子密度和采用优选精子，进行人工授精的方法是可取的。

精子活动率是指活动精子的百分率，在临床上作为测定活精子和死精子比例的定量方法。应当说在一般情况下大体上也是可行的。但对精子活动率低下的不育症患者确是很不正确的。在临床上，把精子不活动或大部分不活动就定为死精子症。WHO中将精液中精子存活比例低，非运动精子所占比例高于参考值下限的情况定义为死精子症。其实死精子固然不动，但不动的精子可以是死的，也可以是活的，可以处于静止状态；或虽然存活但精子的运动装置有严重缺陷而不能运动。我们对141例所谓的死精症进行研究，发现精子的活动率很低，仅在0～9%之间。我们用鉴别精子死活的TP染色法证明这些人的精子大都是活的，其中90%以上精子存活的有57例，占40.4%；80%～89%精子存活的有36例，占25.5%；70%～79%以上精子存活的有14例，占9.9%；60%～69%以上精子存活的有6例，占4.3%；50%～59%以上精子存活的有7例，占5%；存活率为50%以下的有21例，占14.9%。也即，在141例所谓死精子症患者中，只有21例精子存活率低于50%，可作出死精子症的诊断。

因此，我们主张用伊红染色或TP染色技术来确定精子的死活。TP染色技术的精子显色反应，见表10-7。

经TP或伊红染色，死精子超过50%，即可诊断为死精子症。死精子症原因复杂，一般认为可能与附性腺炎症及附睾炎症有关，并且要特别重视附睾的炎症及附睾的病理变化。因为精子贮存于附睾，附睾不利的微环境可损伤精子，引起精子的死亡。附睾病理损害时可造成氧化抗氧化的失衡，氧自由基的大量产生更会造成精子严重损害和死亡。有些毒物也可直接作用于精子而引起精子死亡。死亡精子的解体及释放的酶系，又可影响和抑制还存活的精子，造成恶性循环。另应该注意有无抗精子抗体存在，尤其是细胞毒抗体也可导致精子死亡。除此之外，有研究显示，死精子症患者染色体异常率为20.8%；FSH、LH明显升高，T明显下降，尤其是性染色体异常者改变更显著，可见死精子症与染色体以及内分泌异常相关。同时也发现死精子症患者精子形态和DNA完整性均明显受损。

死精子症的治疗十分困难，重要的是要去除原因，如抗感染治疗和去除毒物对精子的影响。抗氧化、抗自由基的治疗，经初步应用已取得较好的效果。还可进行精子激活的体外处理，使存活但不活动的精子能游动，并在此基础上把活动精子分离出来，条件许可时还可作人工授精。对此，已获得了经验，取得了较好效果。现有研究运用双向电泳和质谱技术比较了死精子症患者和正常人精子的蛋白质组成差异，发现死精子症患者图谱上缺失了6个蛋白，这6个蛋白可能与死精子症的形成有关，并且为治疗死精子症提供了基因靶点。

无力型精子症（asthenospermia）要在排除死精子症的基础上才能确定。这类患者精子的特点是活动率很低，但用伊红或TP特染发现精子大部分存活，即精子的存活率在正常范围。WHO规定精子浓度＞15×10 ⁶／ml，而PR＜32%，并且PR+NP＜40%为无力型精子症。其实无力型精子可能包含两重内容，即精子的活动率明显低下，或是精子的活力低下。有报道称81%的男性不育与精子运动能力障碍有关，其中大约20%与精子活动力低下有着直接的关系。无力型精子症或精子活动力低下是造成男性不育的重要原因之一。无力型精子症形成的病因多样，不仅包括感染（如，附睾和附性腺的感染）、精液液化不良、免疫因素异常、内分泌功能异常等，也包括精子本身的结构异常（特别是精子及轴丝周围结构的异常）、染色体异常及精索静脉曲张等。引起弱精子症的机制复杂，不仅涉及精子运动结构和功能的异常，也涉及与精子运动密切相关的能量代谢的缺陷，还涉及了信号转导通路的异常。随着分子生物学技术在医学领域的深入发展，近年的研究发现多种与精子运动密切相关的基因和蛋白，如精子特异性阳离子通道蛋白1、精子相关抗原11，精原蛋白Tf等。

在世界卫生组织关于人类精液及精子-宫颈黏液实验室手册第五版中指出，畸形精子症（teratospermia）是具有正常形态的精子少于4%。在讨论畸形精子症时首先涉及正常精子形态的标准。近年有不少报告指出，按严格的形态标准所得出的精子形态对男子生育力有很好的预后价值，并且和受精率成功之间有明显的阳性关系。Kruger等于1986年的研究工作令人信服地说明精子形态的重要性（表10-8）。

根据Kruger的严格标准，所谓正常形态的精子应当精子头光滑，卵圆形，顶体清晰，相当于精子头的40%～70%，精子头部长5～6μm，宽2.5～3.5μm，精子颈部，中段或尾部无明显可见的缺陷，无胞质小滴或存在但不超过精子头部的二分之一。超过这个标准应属异常。按要求进行精子染色并在显微镜下观察100～200个精子，在此基础上得出畸形率。

畸形精子症的病因主要包括生殖道和附属性腺感染、精索静脉曲张、遗传学因素、药物因素、物理因素和其他因素（吸烟和酒精摄入，微量元素、氨基酸和维生素缺乏等）。近几年畸形精子症发病机制相关研究中，针对遗传学因素的研究比较活跃，发现很多基因异常或者突变与畸形精子症发病有关。例如，SEPTIN基因：SEPTIN12只在男性减数分裂后生殖细胞表达，突变和遗传性变性引起少精子症和畸形精子症，Kuo等证明了SEPTIN12转录物缺失破坏α-、β-微管蛋白结构，干扰精子头部形态发生和尾部延伸；RA175基因：该基因缺陷小鼠表现弱畸精子症，睾丸组织内生精上皮异常空泡、生殖细胞明显脱落、延长的精细胞超微结构异常等；DPY19L2基因：纯合型DPY19L2缺失阻断精子头伸长、顶体形成。

在获能与受精一章中已指出受精是一个复杂的过程，涉及精子与透明带的黏合，顶体反应，精子钻透入卵子，精卵膜的融合及精子核的解聚等环节。研究表明精子形态和精子对透明带的黏合，有很强的阳性关系，虽然异常形态的精子有时也可以黏合于透明带，但正常形态精子的黏合力要远远高于畸形精子，进一步分析表明头部前区大而薄，密度较低而又合宜，轴丝高度对称而基部正常的精子最易黏合于透明带；顶体反应是影响受精率的第二个重要因素，因此顶体的体积对于正常精子的形态及它的受精能力起着一个主导作用；因为顶体中含有顶体蛋白酶或顶体素，一般情况下以非活化形式前顶体素（proacrosin）形式存在，在顶体反应过程中转化为顶体素。在透明带部位发生的顶体胞吐启动了精子透明带作用的第二时相，激活了顶体后区上对于卵子的结合位点。激光共聚点扫描显微镜也提示顶体区密度降低的精子其受精成功率很低。而精子轴丝的异常常可导致运动障碍，无疑，这会影响到受精成功率，影响到男子生育力。精子表面存在一些黏附分子，旨在受精过程中使精子能黏附于卵子，而畸形精子的黏附分子量常呈低表达状态，这也会导致畸形精子受精率的降低。

由于导致畸形产生的因素相当复杂，因此畸形精子症的治疗十分困难。畸形精子症的治疗包括针对病因治疗、经验性药物治疗。现今发现泛醇能够改善精子活力和形态；左卡尼汀作为一种有效的抗氧化物质，可以阻止ROS产生及清除ROS，保护精子免遭氧化损伤，提高精子活力、a级精子和正常形态精子百分率；肌醇能够显著地提高高线粒体膜电位精子数量和降低MMP精子数量。但如果治发现疗效不满意、未能妊娠，或者是特发性畸形精子症，根据严重程度可以实施辅助生殖技术（ART）。虽然有些畸形精子症如无顶体的圆头精子或无力型精子等可采用单精显微注射技术而达到生育的目的，但获得的胚胎是否良好也是值得考虑的问题。

男子生殖道感染时，常表现为精液中白细胞增加。每毫升射出精液白细胞数超过10 ⁶时就称为精液感染或精液白细胞增多症（leukocytospermia）或菌精症或曲精症。有时也可不做白细胞总数计数，而是做精液涂片，在高倍视野观察白细胞，当每高倍视野超过20个，也可认为存在精液感染。应当指出，在一般情况下较难区分白细胞和未成熟的脱落的生精细胞。故世界卫生组织推荐过氧化物酶组化方法，以确定有无白细胞，胞质中出现棕色颗粒即为阳性细胞，每毫升精液标本的过氧化物酶阳性细胞超过10 ⁶即可确认有精液感染。近年研究表明，精液中弹性蛋白酶可作为精液中白细胞活性的客观指征，精液中多形核白细胞弹性蛋白酶和白细胞数增加是相平行的；弹性蛋白酶＜250ng／ml为正常；弹性蛋白酶250～1000ng／ml为中等，＞1000ng／ml为高度感染；它们分别相当于每毫升精液中白细胞数为＜10 ⁵，=10 ⁵～10 ⁶和＞10 ⁶，表明无炎症，轻度炎症和严重生殖道炎症。另也可应用溶菌酶快速检验法。溶菌酶主要来自嗜中性粒细胞和单核-吞噬细胞。在精液感染时，精液中白细胞和单核-吞噬细胞大量增加，并可坏死崩解。胞质内的溶菌酶释放入精液中致使溶菌酶含量升高，并且发现溶菌酶含量与精液中白细胞成正比关系。黄邱朝将精浆溶菌酶72.2mg／L作为精浆溶菌酶含量的正常上限，大于80mg／L为精浆溶菌酶升高，提示有精液感染。

另外也可用直接检测精液病原体方法，如精液病原菌数超过10 ⁵／ml即可诊断为精液感染。近年随着分子生物学发展，已开始应用多聚酶链式反应技术（PCR）以诊断支原体，衣原体，淋病奈瑟菌及大肠埃希菌等，PCR技术具有快速灵敏和采样标本少等特点，但也存在假阳性问题。

精液感染是导致男性不育的原因之一，由于炎症长期存在，一些炎症产物、细菌毒素及组织充血水肿造成腺体分泌失调，影响精子存活和精子活动力及精子的正常生成部分导致男性免疫性不育。张子洲检测了1808例不育男子，发现不育患者中精液感染者占55.64%，其中解脲支原体感染率39.96%，沙眼衣原体感染率24.35%，弓形虫感染率2.3%，细菌感染率68.49%。Naesons检测了120例不育男子，精液微生物培养阳性达97.7%；张芬检测了79例不育男子，病原体阳性率为86%；而Wolff报告男子不育症精液白细胞增多约在10%～20%之间。在此应指出的是，应避免采样品时的污染。精液感染的病原微生物可多达30多种，常见有葡萄球菌、大肠埃希菌、肠球菌、支原体、衣原体和淋病奈瑟菌等。

精液感染将会明显改变精液的理化性质，包括精液pH、渗透压及离子成分的改变，不利于精子的存活和活动。细菌产生的毒素可直接作用于精子，造成精子的损害，精液感染时产生的大量氧自由基，也会对精子造成严重损害，甚至死亡。支原体可直接附着于精子，影响精子功能（图10-27）。此外，精液中的巨噬细胞很活跃，随时准备捕捉精子，有时可见巨噬细胞能吞噬整条精子，然后逐步消化。精液中的白细胞也积极发挥捕捉和吞噬精子的功能（图10-28）。由于巨噬细胞和白细胞吞噬精子能力很强，因而在精液感染时，精子数可明显减少（图10-29）。

由于导致不育的感染因素较为复杂，应全面检查，早期发现，积极治疗。根据细菌药敏培养结果，尽量选择低毒、高效抗生素。已有研究显示，奇霉素、阿米卡星、氧氟沙星、头孢拉定敏感性较高，红霉素、四环素、多西环素、磺胺类药物敏感性低。如有解脲支原体、沙眼衣原体或弓形虫交叉感染，应联合用药。另外在治疗中还应充分考虑到前列腺特殊结构及每种药物的理化性质，选择能够在血浆中呈非离子状态，与蛋白质结合率低、脂溶性好，易于穿透前列腺组织，在腺泡内能够达到较高浓度等特性的抗生素。及时与患者沟通，加强精神安慰及心理疏导，争取患者的配合与理解。同时加强性和性卫生教育，禁止不良的性行为，预防和控制感染，对于治疗男性不育及促进男性生殖健康具有重要意义。

精液中存在血液称为血精。血精症的发生通常是自发性的，大多数患者在没有任何先兆和症状的情况下，由患者或其配偶偶然发现血精这一问题。血液量多时精液呈红色，甚至有血块；血液量不多时呈现一些血丝，还有的仅在镜下发现有较多的红细胞。血清中的鲜红颜色可持续存在于连续的几次射精中，以后血色逐渐变化，从鲜红色到深棕色，再变为黄色，直至消失。

血精的原因可分为器质性、功能性和突发性3类。

如米勒囊肿，此类囊肿常与精囊腺或射精管相通，常易发生炎症而引起出血，并且这种病例常伴有血管畸形。

前列腺结石很常见。一些小的结石或前列腺小体是由磷酸盐、碳酸钙组成。当这些结石很多时，可形成小的囊袋。这些结石对腺黏膜有刺激作用，引起黏膜炎，并可引起出血。此外，在射精管开口处或精囊腺中也可形成结石，而引起出血。

一般细菌感染：普遍认为这是血精的重要原因，所涉及的器官可有尿道、前列腺、精囊腺及附睾。多数学者认为血精的原因首先是精囊炎，其次是前列腺炎及后尿道炎或后尿道充血等，尤其是对于30岁以下的年轻患者。但也有人认为，由急性或亚急性精囊炎引起的血精并不多见。特异性感染：结核，特别是附睾结核应予以考虑。有时还要考虑某些寄生虫病。

有良性肿瘤和恶性肿瘤两种。精囊癌是一种较为罕见的恶性肿瘤，对于顽固性血精的患者也应考虑本病。有1例26岁的患者，反复出现血精4年，精液为黑棕色，抗炎、抗结核治疗均无效，最后精囊活检的病理结果为右侧精囊癌，手术切除精囊后血精消失。Rubinowicz等报道过1例49岁的患者持续血精3年，发现该患者前列腺基底部有鸡蛋形的低回声区，穿刺活检及术后病理结果为前列腺导管癌，且病变已侵及左侧精囊和尿道。

如睾丸损伤、会阴部损伤，前列腺穿刺后或前列腺切除后过早恢复性生活。

精囊淀粉样变性极少出现典型的临床症状或引起其他临床问题。然而，在精囊内发现有淀粉沉积的并不少见，特别是老年男性的尸检标本。据报道，精囊局部淀粉样变性的发生率是9%～19%。因此，对于活检或切除的精囊标本来说，仅在组织学上证实有淀粉沉积不一定意味着找到血精的原因。曾有人报道过1例有精囊淀粉样变性的49岁血精患者，在切除了一侧精囊后其血精症才得到治愈。

如过度手淫，过度的性生活或禁欲，过分的性交中断。

血精可能由精道的微小损害引起。

（1）出现血精的情况。

（2）血精的性质。

（3）血精的复发与否。

（4）血精所伴有的其他症状，如小便时烧灼感，骨盆或会阴部坠重感和射精疼痛。

（5）有无尿路感染史、结核史、创伤史及出血性疾病。

要认真检查外生殖器、直肠指诊及精囊腺、前列腺。

尿液细菌检查及前列腺液细胞检查，精液的细菌培养，尿液涂片，精囊腺及前列腺造影。

轻度血精可不影响精液质量，严重血精则会影响精液的理化性质，影响精子的运动，特别是感染性血精能严重影响精液质量，从而造成不育。

血精常可引起患者的紧张和焦虑，要给予解释：血精大部分为良性，无严重危害。应进行必要的抗感染治疗和适当应用止血剂。对未生育而要求生育的血精患者，可用分离方法，将质量较好的精子取出来，并进行适当处理后进行人工授精。

精子在男子生殖道运行中及在精液中，由于其本身的化学组成特点及所处的特殊环境，会产生一定量的氧自由基。在脂质过氧化反应中，不定期会产生一定量的过氧化脂质。此外，在生殖道和精液中，也存在专门清除氧自由基及减少脂质过氧化的酶系，如过氧化物歧化酶（SOD）等。即在正常情况下，存在氧化抗氧化体系。氧化抗氧化在正常生理情况下，存在一定的平衡关系。在某些病理条件下，则会发生氧化抗氧化的失衡，从而可能损害精子的结构和功能。

自由基是游离存在的含有不配对电子的原子、离子、分子和原子团，其化学性质很活泼。在生物体内主要是氧自由基，对组织和细胞有损害作用的，包括活性氧、超氧阴离子（O ^-2）、过氧化氢（H ₂O ₂）、羟基自由基（OH）等。

精子产生活性氧有两种方式：一种是精子线粒体呼吸链的一系列氧化反应中产生的；另一种途径是存在于精子膜上的NADPH氧化酶与其底物反应生成ROS。线粒体系统是不育男性精液ROS的主要来源。

精子发生过程受到损害时，胞质延伸机制功能缺陷，携带过量胞质的精子从生殖道上皮中释放出来。在这种情况下释放的精子往往是未成熟且功能缺陷的。Ollero等研究发现，精液ROS水平与正常形态精子所占百分比成正比。根据精子分化的不同阶段，将精子分为不同亚群，不同亚群之间的活性氧水平具有明显差异。未成熟精子的活性氧水平较高，成熟精子活性氧水平较低。产生ROS的未成熟精子的比例与成熟精子核DNA完整性呈正相关，与精子活力呈负相关。由此可假设在从输精管到附睾的迁移过程中，产生活性氧的未成熟精子对成熟精子的氧化损伤可能是男性不育的重要原因。

白细胞存在于整个男性生殖道，在每份精液中均可检出。精液中的白细胞的临床意义目前仍然存在争议。一方认为：白细胞精子症与精子质量下降、功能缺陷相关，有研究发现，实验室诊断为白细胞精子症的不育男性精子悬液中的活性氧水平明显高于无白细胞精子症的不育男性。另一方认为，精液白细胞浓度与精子质量、功能缺陷无关。世界卫生组织规定白细胞精子症为过氧化物酶染色阳性的白细胞浓度＞1×10 ⁶／ml精液。过氧化物酶染色阳性细胞包括多形核白细胞和吞噬细胞，前者占精液白细胞的50%～60%，后者占总数的20%～30%。这些白细胞主要来源于前列腺和精囊，是精液高水平活性氧的主要来源。激活的白细胞能激活NADPH酶，产生的ROS的量是未激活白细胞的100倍。

多形核细胞和吞噬细胞中的绿化氧化酶也被激活，引起“呼吸暴发”，产生大量活性氧。这种氧化爆发是针对炎症的早期有效的防御措施。如果精液白细胞浓度异常升高，例如白细胞精子症或辅助生殖技术中精浆被去除时，白细胞产生的活性氧就会对精子造成损伤。

精子有大量脂质，极易自发性产生内源性脂质过氧化反应，并且氧自由基常可介导精子的脂质过氧化反应。精子膜富含多不饱和脂肪酸，而多不饱和脂肪酸对脂质过氧化反应十分易感，因为CC双键的存在减弱了相邻的碳原子上碳氢键，使其容易断裂。

正常情况下，机体也存在抗氧化系统，包括超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化氢酶、谷胱甘肽过氧化物酶和谷胱甘肽转硫酶等。精浆具有一整套抗氧化防御机制以保护精子免于氧化攻击。这些机制弥补了精子中胞质酶的缺乏。精浆中含有酶类抗氧化物，如超氧化物歧化酶、谷胱甘肽过氧化物酶／谷胱甘肽还原酶、过氧化氢酶，以及非酶类抗氧化物，如维生素C盐、尿酸盐、生育酚、丙酮酸盐、谷胱甘肽、牛黄酸和次牛黄酸。生育男性精浆总的抗氧化能力比不育男性要高。然而，在不育男性精液中检测到的病理学水平超氧化物歧化酶更可能是由于超氧化物歧化酶产量增高，而不是由于精浆的抗氧化能力减退。抗氧化防御机制包括三个水平的保护作用：预防、阻断和修复。不幸的是，精子不能修复活性氧诱导的损伤，因为它们缺乏完成修复所必需的胞质酶体系。这也是使精子特别容易受氧化物攻击的一个特性。

在一些病理情况下，常可导致氧化抗氧化的失衡。这种失衡可表现为超氧化物歧化酶的降低，有些研究和我们自己的工作，发现有些男子不育患者精浆的SOD降低，或表现为氧化过程加强，产生过量的氧自由基和脂质过氧化反应。这不仅涉及精子的氧自由基和脂质过氧化反应增加，而且精液中的白细胞和巨噬细胞也可产生过量氧自由基。一系列研究表明，氧自由基过多可损害精子，主要是损害精子膜和精子的运动功能。活性氧和运动下降之间的关系可能是由于一连串的作用导致轴丝蛋白质磷酸化降低和精子制动，两者都与膜的流动性降低有关，而膜的流动性是精卵融合所必需的。另一个假设是活性氧能透过细胞膜扩散到细胞内抑制某些酶活性，如G6PDH，导致NADPH利用下降并伴随氧化型谷胱甘肽和还原型谷胱甘肽的累积。这会引起精子抗氧化防御能力降低，最终导致膜磷脂的过氧化。脂质过氧化反应也能损害精子膜，使细胞质漏出（leakage），细胞死亡。此外，脂质过氧化反应的一些副产品，如羟过氧化物、环氧化物及醛类物质等，也可对精子造成损害。此外，脂质过氧化反应引起精子膜严重损害，也增加了精子对电解质渗透性变化，可造成精子内离子的失衡，如可使精子内钙离子增加，反过来又可激活蛋白激酶及磷脂酶，从而进一步破坏脂质的双层结构。

前述的精子的数量、活动力、活动度及存活率等无疑是衡量精液质量的重要指标。这些指标的异常可在不同程度上影响男子生育力。有些精液标本的上述指标可能是正常的，但仍表现为男子不育。这可能是由于精子的功能异常所致。精子的功能及其异常用一般常规方法无法检测，需要相应的精子功能检测方法，才能测试精子功能正常与否。

最近有人发现在不明原因的男子不育症中，有45%是由于精子游动能力有缺陷。虽然精子能穿透宫颈黏液，但不能继续游向受精部位—输卵管壶腹部。精子的这种功能缺陷与不能妊娠密切相关，因而认为精子能否游向受精部位，更能反映精子本身固有的质量，而精子的这种游动能力与女性生殖道分泌所形成的微环境之间关系较少，可能与精子的代谢，特别是能量代谢有关。测试精子游动功能是否正常，可在排卵期性交后一定时间内，通过冲洗法或内镜方法获得标本来进行观察。

在正常情况下，精子游动到输卵管壶腹部，就有可能和卵子相结合形成受精卵。业已发现有些不育症患者是由于精子受精能力缺陷所造成的。精子虽然能游动到输卵管受精部位，但却不能和卵子相结合，很可能是由于精子顶体缺陷所致。用于检测精子受精能力的方法有：人精子-卵母细胞相互作用试验，人卵透明带结合试验和去透明带仓鼠卵母细胞穿透试验。人精子-卵母细胞相互作用试验：精子和卵母细胞结合启动了顶体反应，释放可溶性顶体内容物，精子穿透透明带基质。为了检测这一过程，需要使用来源于尸检、外科卵巢切除术或体外受精得到的人卵母细胞。这些试验可使用盐水中储存的卵母细胞，但试验受到人卵母细胞来源的限制。人卵透明带结合试验：精子需要具备正常的生理功能包括活力、正常形态率、完整和正常的顶体功能才能与透明带结合，精子与透明带结合的能力可以间接反映精子的受精能力。透明带具有很强的种属特异性，人精子只能与人卵透明带结合，基因重组的透明带糖蛋白没有生物活性。目前透明带主要来源于IVF／ICSI失败的卵子。应使用与透明带竞争结合率的方法。也可使用半透明带竞争结合率的方法，将一个卵平均切割成两半，一半与患者精子培养，另一半与正常对照的入精子培养，并计算与比较结合百分率。此方法还可用来测定一系列的精子与透明带结合反应。去透明带仓鼠卵母细胞穿透试验：人精子与去透明带金黄地鼠卵母细胞的融合过程与人的是一样的。不同之处在于是非生理状态（没有透明带）并且体外诱发顶体反应。因此，可能出现假阴性结果。

精液中除了成熟精子外，还有种类很多的圆形细胞（RC），也称为非精子细胞（nonsperm cell，NSC）。这些细胞成分在染色后的涂片中（放大1000倍）难以区别。可以通过过氧化物酶技术和全白细胞单克隆抗原技术来进行鉴别。在正常生育力男子的精液中，也存在一定量的非精子细胞，而在相当一部分的男子不育症患者精液中，非精子细胞NSC表现出一定的异常：它既可表现为NSC总量的增多，也可表现为NSC中某一特定的细胞类型的增多。精液中非精子细胞的异常是有其病理意义的。

王敏应用多种技术对正常生育力男子和男子不育症患者精液中的非精子细胞作了一系列定性定量研究，为精液病理提供了有价值的资料。人精液中非精子细胞一般可分为四大类：①脱落的未成熟生精细胞；②支持细胞；③白细胞，包括多形核嗜中性粒细胞，巨噬细胞和淋巴细胞，应用免疫荧光技术可显示淋巴细胞的多种亚型；④泌尿生殖道上皮细胞。

据研究，正常生育力男子精液中，非精子细胞占精液细胞总数的1.88%，其中未成熟型生精细胞为大多数，占83.4%，常见的有精子细胞，初级精母细胞，次级精母细胞，精原细胞较少见；支持细胞占1.2%，白细胞占9.1%，其中多形核白细胞占5.4%，巨噬细胞占2.6%，淋巴细胞占1.1%。在淋巴细胞中CD8 ⁺T细胞居多，T淋巴细胞和B淋巴细胞比为16.5；CD8 ⁺细胞：CD4 ⁺细胞为3.6。

在原因不明的男子不育症和支原体、衣原体阳性的不育症者的精液中，非精子细胞增加，非精子细胞的各种成分，除支持细胞外，均有增加。与正常生育力者的精液相比，不育症的精液中非精子细胞总量为正常生育力男子精液的3.7倍，其中未成熟的生精细胞增加2.38倍，白细胞增加5.6倍，多形核白细胞增加4.6倍，巨噬细胞增加5.2倍，而淋巴细胞则增加11.3倍，并且主要增加的是CD4 ⁺细胞。综上所述，人精液中非精子细胞的异常，包括量的异常和类型异常，在人精液病理中具有重要意义，应予以重视。

在精子发生的生理过程中或在种种致病因素引起的病理过程中，都会发生生殖细胞的死亡。和其他细胞一样，生殖细胞死亡的模式也可分为坏死（necrosis）和细胞凋亡（apoptosis）两种类型。

细胞坏死是指在缺氧、高热、理化和感染等因素严重损伤所致的、被动的病理性的细胞死亡。其形态学特征首先是细胞的肿胀，膜稳定性破坏，导致水和细胞外离子的内流，细胞器特别是线粒体肿胀；到一定时候细胞膜破裂和细胞内部结构崩解，溶酶体内容物释放至细胞周围并使其受损，导致强烈的炎症反应。细胞凋亡是生物界广泛存在的一种现象，与其他的生命现象一样具有同等重要的生理学或病理学意义。尽管其最终结果也是导致细胞死亡，但其诱导因素、发生机制和过程及意义均明显不同于一般的病理性细胞死亡（即细胞坏死性死亡，简称细胞死亡）。细胞凋亡的形态特征与细胞坏死性死亡的形态特征不同。细胞凋亡则是在某些因素的诱导下，由细胞内在的有规律的机制引起的，是主动的生理性细胞自杀。其特征是细胞首先变圆，随即与邻近细胞脱离，失去微绒毛，胞质浓缩，内质网扩张呈泡状并与细胞膜融合，线粒体无明显变化，核染色质浓缩成块并凝聚在核膜周边，胞膜内陷将细胞自行分割为多个有外膜包裹、内涵物不外溢的凋亡小体，后被吞噬细胞或邻周细胞所识别、吞噬。由于细胞凋亡过程不导致溶酶体破坏及胞膜破裂，没有细胞内容物外泄，故不引起炎症反应。在生理条件下，生物体内细胞存活与死亡是由自身发育阶段提供的遗传信息，或由邻近细胞和其微环境提供的信号决定的，其中包括细胞相互接触提供的信号以及周围环境中活性物质、激素等。

研究发现，当诱导一经启动细胞凋亡，就会在细胞内产生一系列生化及代谢变化的连锁反应，首先是细胞内Ca ²⁺增多，使Ca ²⁺／Mg ²⁺依赖性核酸内切酶活化，降解DNA，导致产生单个或寡核苷酸小体。这些单个寡核苷酸片段在琼脂糖凝胶电泳中呈现特征性梯状DNA图谱。这也是凋亡细胞的生化特征。

细胞凋亡又称为程序性细胞死亡（programmed cell death，PCD）。是真核生物有核细胞死亡的一种方式，它是受高度调节的生理性死亡过程。通过细胞凋亡，可以清除体内多余衰老的细胞以保持细胞在数量、形态和功能上的平衡状态。近年来的研究表明细胞凋亡与精子发生有着密切的联系。

睾丸是一种具有高度增殖能力的组织，精子由精原细胞通过两次连续的成熟分裂和精子细胞的变态而形成，当过量的精原细胞或分裂前期精母细胞因退化而消失时，进入减数分裂细胞的数量即被持续地控制，因此成年睾丸中产生成熟精子的数量要比预计生成的精子数少20%～75%。大量研究表明睾丸中生精细胞这种自发性退化是通过细胞凋亡而发生的。实验证明在睾丸胚胎发育期，就存在原始生殖细胞的变性死亡，属细胞凋亡；在新生儿期及青春期前，一部分处于有丝分裂前期的B型精原细胞通过凋亡而死亡，这样使进入成熟分裂的精母细胞有所减少，保持一定数量，由此使生精细胞和支持细胞间在数量上保持一个适宜的比例关系；在成熟分裂期也常见到精母细胞选择性死亡，这样一个初级精母细胞实际上仅能产生2个精子细胞而不是4个精子细胞；而在精子形成期，细胞凋亡更为常见；从生殖细胞类型看，凋亡频率最高的是精原细胞和精子细胞。通过生殖细胞凋亡机制，保持了生殖细胞增殖和生殖细胞死亡之间的平衡，其结果是保持了生殖上皮组织的更新和动态平衡，所产生的精子保持一定的量。

近年来，线粒体参与细胞凋亡的发生引起了人们的重视，成为研究的热点，某些研究者认为线粒体在生精细胞凋亡中发挥非常重要的作用。Narimon等通过敲除小鼠 Apaf-1基因后发现，有5%的小鼠能够发育成熟，在发育成熟的成年鼠中大脑发育正常，而在雄性成年鼠中，精原细胞的降解导致了精子的减少，说明由细胞色素C（cytochrome C，Cyt-c）介导的细胞凋亡对神经的发育不是必需的，而对于生殖的发育却是必需的。有研究报道在低剂量电离辐射诱导的生精细胞凋亡中，Cyt-c和caspase-3在射线照射后的表达具有一定的时效和量效规律性，并且电离辐射会产生包括活性氧（reactive oxygen species，ROS）在内的多种自由基，继而使线粒体的渗透性转运孔开放，线粒体膜电位降低，Cyt-c释放，caspase-3被激活，说明线粒体对生精细胞凋亡的调控起很重要的作用，并且提示线粒体参与生精细胞凋亡的调控主要是通过ROS的生成、线粒体膜电位降低、Cyt-c的再分布、caspase的激活等而形成。

细胞凋亡被外界刺激所控制。类固醇激素、肿瘤坏死因子、放射线等均可诱发细胞凋亡。正常睾丸发育过程中，促性腺激素释放激素（GnRH）、雄激素、卵泡刺激素（FSH）等是生精细胞的存活因子，而隐睾存在于高温下可以增加细胞凋亡。睾丸中细胞凋亡的激素控制的早期研究在垂体切除术后未成熟大鼠中进行，研究表明，垂体切除术后可观察到生精细胞和间质细胞凋亡的特征：核内DNA片段。术后的动物分别给予长效FSH替代物（FSH-CTP）、hCG进行处理，发现这些激素能够抑制垂体切除术诱导的睾丸细胞凋亡。FSH-CTP可抑制90%以上生精管道和间质细胞的凋亡，hCG对垂体切除诱导的DNA裂解的抑制作用效力较差（生精管道46%，间质细胞77%）。此外，雄激素也能抑制去垂体诱导的细胞凋亡（生精管道64%，间质细胞77%）。成年鼠给予GnRH拮抗剂以阻断性激素诱导生殖细胞的退化，高倍光学显微镜观察到生精细胞凋亡的发生，这种激素依赖的凋亡，表现出年龄的相关性，即16～18天小鼠睾丸凋亡DNA片段可见到渐进性增高，而8天龄和成熟鼠中DNA片段则不出现增高。这些报道表明睾丸中生殖细胞凋亡是应答激素缺失的信号而引起的。

Henriksen等研究表明，雄激素对鼠生殖管道细胞凋亡具有阶段性抑制和诱导作用。用Leydig细胞毒素EDS（ethane dimethane sulfonate）诱导成年鼠生精细胞凋亡，DNA检测提示第Ⅱ、Ⅺ期凋亡细胞显著增加。EDS处理7天后出现凋亡细胞最多的是第Ⅻab、Ⅻcd期。除Ⅱ～Ⅲ期外其他时期细胞凋亡可被雄激素所抑制，而第Ⅻ期在EDS作用7天内凋亡细胞数量减少，雄激素追加后可恢复到控制水平。用局部X线照射成年鼠实验可见8小时后第Ⅻ～ 期、Ⅰ期凋亡细胞最多。原位末端标记法表明凋亡细胞为A3～A4精原细胞，偶线期，粗线期，减数分裂期精母细胞及早期精子细胞，而照射8小时前，42小时后分别以第Ⅱ～Ⅵ期、第Ⅰ期凋亡数最多。用Gn-RH拮抗剂处理成年鼠观察到最早出现凋亡的是第Ⅻ期。生精上皮各阶段对不同诱因敏感性有差异，而且诱因的作用强度及时间也可能是导致各实验中细胞凋亡发生阶段差异的原因，正常在体情况下哪些阶段易发生细胞凋亡有待进一步研究。

生殖细胞凋亡的机制很复杂，一系列体内外因素可影响它的发生和发展，一般可分为凋亡的诱导因素和抑制因素。正常的生殖细胞凋亡是这些诱导因素和抑制因素综合作用的结果，而这种调控的丧失或混乱或造成大量细胞凋亡或抑制了细胞的正常凋亡从而形成睾丸的种种病态或疾病的产生。

睾丸中的细胞毒物质等，均可诱导生殖细胞的凋亡，而大量的糖皮质激素则可诱导间质细胞和生殖细胞的凋亡；多种化学毒性物质可加剧生殖细胞凋亡；如仅给予镉可诱导睾丸组织内细胞的凋亡，如同时给予镉螯合剂则可减少细胞凋亡。Blanchard等用Sertoli细胞毒物2，5-HD（2，5-hexanedione）作用使睾丸萎缩，生殖细胞丧失，通过形态学、凝胶电泳、原位末端标记法观察到生精细胞凋亡的特征，如：核内染色体聚集，“凋亡小体”产生，特征性的DNA“梯形”分布等。2，5-HD导致的睾丸萎缩是不可逆的，通过进一步观察，见生精上皮中干细胞数明显减少，但仍是残存细胞中的重要组成部分，且以A3型精原细胞为主，由此推断2，5-HD诱导睾丸萎缩是由于干细胞群大量减少及在A型精原细胞水平的生精细胞发育阻滞所致。在一些药物、环境毒物及生物毒素所致男子不育中是否存在2，5-HD类似作用而产生生精障碍还需进一步研究。除此之外，光照因素也会引起睾丸细胞的凋亡。季节性繁殖仓鼠模型中，长时间光照可致睾丸发育而短时光照可致睾丸退化，因而可作为研究睾丸细胞凋亡的独特的自然模型。将发育完全的大鼠予以短时光照后观察到其睾丸重量降低，分析睾丸细胞DNA片段可见特征性的低分子量DNA片段的增加，证明睾丸细胞的退化为凋亡。

隐睾长期处于高温下，增加了生殖细胞凋亡。隐睾也是男子不育中一个很重要的原因。隐睾患者睾丸发生了组织学变化，尤以2岁时最为明显。有报道在73名青春期男孩的隐睾中，43名接受hCG注射治疗，观察发现隐睾中间质细胞和生精细胞均受到影响，而发生细胞凋亡的特异性生精细胞为精原细胞。阴囊睾丸中凋亡的精原细胞数是其他隐睾中的170%。停止hCG治疗后一个月内阴囊和腹股沟睾丸中生精细胞凋亡数较治疗前有所增加，但一个月后又恢复到初始水平，结果表明hCG（或雄激素）的撤退可使人睾丸生精细胞凋亡的增加。青春期睾丸中凋亡是一种正常现象，而隐睾生精细胞数量减少，凋亡的发生随之也减少。

近年有一系列报道指出，人生精阻滞和生殖功能低下者，多为生殖细胞凋亡明显加剧，William采用常规石蜡包埋HE切片观察了51例男子不育患者的睾丸活检组织的生殖细胞凋亡，发现生殖阻滞和生殖功能低下凋亡，较正常精子发生和支持细胞综合征有十分明显增高，进而指出生殖细胞凋亡异常对男子不育症有重要意义，同时也表明可用一般常规切片方法来观察生精细胞的凋亡。另有报道观察生育和不育男子射精中精子凋亡过程，发现不育男子精子凋亡异常增多。精子凋亡表现出典型生化及超微结构特征（如胞质内空泡，染色体浓缩，凋亡小体形成）在生育和不育男子中均可存在，所不同的是凋亡精子细胞的百分比不同。在正常生殖男子，射出精液中凋亡精子很少，一般为0.1%～5.2%，上游为1%～9%，而在男子生殖器有病变或男子不育患者，射出精液中凋亡精子增加（表10-9）。

凋亡精子特征和凋亡之体细胞大致相似，主要表现为核染色质固缩，聚于核膜周边，核染质碎断，核膜消失或断裂，线粒体呈气球样。

对于生殖细胞凋亡异常增加的机制或是由于诱导增强或是由于抑制的减弱的结果，对于治疗来说首要的是注意发现生殖细胞凋亡的诱导因素并加以去除，同时也可利用一些抗凋亡制剂试行治疗。

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