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作者：袁长巍-北京美中宜和北三环妇儿医院
PART 1
定义
圆头精子症是一种罕见的特殊类型畸形精子症，在男性不育症中的发生率约为0.1%。
由于圆头精子通常缺乏顶体，无论体内或体外都不易自主与卵细胞受精。
目前尚无有效方法治疗圆头精子症，通过卵细胞胞质内单精子注射(ICI) 是患者生育后代的唯一可能途径。
PART 2
形态特征
一、正常形态精子
头部光滑、轮廓规则，大体上呈椭圆形，长宽比为（1.3~1.8）；顶体区清晰分辨，占头部的40%~70%；顶体区没有大空泡，并且不超过2个小空泡，空泡大小不超过头部的20%；顶体后区不含任何空泡。
中段应该细长、规则，大约与头部长度相等。中段主轴应与头部长轴成一条直线；残留胞质只有在过量时才被认为是异常的，即胞质超过了精子头大小的1/3时被认为过量残留胞质。
主段应该比中段细，均一，其长约为45 μm（约为头部长度的10倍）。尾部应没有锐利折角。主段可以自身卷曲成环状。
二、圆头精子形态特征
圆头精子症的主要形态学特征为精子头部呈圆形，且伴顶体缺失，头核浓染、固缩等凋亡表现。
根据圆头精子的比例，可分为Ⅰ型（100%的精子顶体缺失）和Ⅱ型（少量精子有顶体存在）。
在电镜下观察可见精子呈圆头，核周围有一层均匀的单位膜，无顶体结构，核染色质呈均质状。
如果精液中圆头精子数量增多，应在精子形态报告单中注明精子的形态特征及所占比例。
正常形态精子
圆头精子
圆头精子
（扫描电镜）
圆头精子形态
三、圆头精子症
正常精子大体呈椭圆形，顶体区清晰可辨）
I型圆头精子症（100%圆头，无顶体）
II型圆头精子症（仍有少量精子存在顶体）
PART 3
圆头精子症与精液参数
圆头精子症患者精子活力明显下降，但也有的认为与正常人群无明显差异。
笔者对5例圆头精子症患者分析发现，活力正常者3例，异常者2例，5例精子浓度及生精细胞脱落脱落均未见异常。
部分圆头精子症可出现中段排列紊乱、过量残留胞质、尾部卷曲、卷尾绕核等现象。
圆头精子症患者精子鱼精蛋白含量明显低于正常人群精子，提示精子核成熟度异常。
圆头精子症患者精子DNA碎片指数（DFI）明显高于正常人群。
圆头精子症患者精液参数出现异常，是因圆头致病机制造成的，还是伴有其他有害因素的影响，仍需要大样本研究进一步证实，特别是结合致病基因和突变位点进行分析。
PART 4
致病机制
圆头精子症属于特异性畸形精子症，与遗传因素密切相关，其遗传方式为常染色体隐性遗传。
已证实与人类圆头精子症的相关基因有SPATA16、DPY19L2、PICK1等，其中DPY19L2被认为是圆头精子症的主要致病基因，该基因异常发生率占总病例的60%以上。
SPATA16：是被发现的第一个与圆头精子相关的基因，特异表达于人类睾丸中，该蛋白表达于亚细胞结构（如高尔基体和前体小泡）并迁移到达顶体，在高尔基体中，SPATA16蛋白通过顶体酶修饰，参与形成顶体。
DPY19L2：是一种睾丸特异表达的跨膜蛋白，定位于精子细胞的内核膜，连接精子顶体膜和核膜，其功能缺失导致在精子变形阶段精子顶体与细胞核分离。
PICK1：是一种小鼠和人的组织中普遍表达的外周膜蛋白，定位于小鼠睾丸源自高尔基体的顶体前囊泡，参与从高尔基体到精子顶体的囊泡运输，其功能缺失导致圆头精子。
PART 5
生育结局
由于顶体完全缺失,精子无法穿透卵子透明带完成受精过程,因此圆头精子症患者临床表现为不育。
I型圆头精子症：精子头部缺少顶体，无法自然生育，而二代试管-卵胞质内单精子注射（ ICSI ）是其生育后代的唯一可能途径。
II型圆头精子症：精液中仍有一部分精子存在顶体（小顶体或顶体正常）的精子，但体外受精率仍然较低。精子存在顶体就可能含有卵母细胞激活物质，而常规 ICSI 仍作为部分圆头精子症的首选方案。
但对于受精率低下或者完全受精失败的患者，ICSI 联合人工辅助卵母细胞激活（AOA）有助于提高受精率。
PART 6
知识延展
一、圆头精子为什么不能受精
受精是胚胎正常发育的“敲门砖”，但精子进入卵母细胞并不代表一定可以正常受精，还需要去激活卵母细胞才能完成受精。
精子内含有一种调动卵母细胞激活的因子，为特异性磷脂酶C(PLCζ)。
PLCζ定位于精子头部顶体内膜和核膜之间的核周鞘上,不同程度的分布在精子顶体区、赤道板和顶体后区。
当精子接触到卵子发生顶体反应后，磷脂酶C进入来触发钙离子震荡，从而激活卵母细胞，促进卵母细胞完成第二次减数分裂，完成真正意义的受精，并启动精卵融合和胚胎发育。
圆头精子缺乏顶体，也就意味着没有参与卵母细胞活化的主要因子磷脂酶C表达，在ICSI后卵子无法产生钙振荡而激活，从而导致卵母细胞激活障碍。
PLCζ在受精过程中引起Ca2+振荡的机制示意图
二、什么是卵母细胞激活
卵母细胞激活是通过人工诱导模拟精子引发的钙震荡，从而来挽救受精失败的辅助生殖技术。
这个过程是将已经合体但没有形成胚胎的卵子放到特殊的钙离子A23187液体里洗“药浴”，模拟卵子受精钙振荡的环境。
A23187相当于人为在卵母细胞膜上开个门，让钙离子内流到胞质内，形成一个单脉冲钙离子波，加强诱导钙震荡，辅助激活。
将洗完“药浴”的合子细胞放置到普通的培养液里观察受精情况。如果泡完药浴后，还没成功唤醒卵子，受精则会失败。
总之，ICSI联合AOA可在一定程度上提高了圆头精子的受精率，但其配偶的妊娠结局仍不够理想。
三、遗传学咨询
为圆头精子症患者进行遗传诊断和遗传咨询非常重要。
若圆头精子症患者检测到相关基因突变，建议其配偶也行相关基因检测。
如果配偶也检测到携带相关基因突变，建议行胚胎植入前遗传学检测( PGT) 避免再次出现圆头精子症后代。
此外圆头精子症干扰精子染色质的稳定性和完整性，易导致减数分裂异常引起精子的染色体数目或者结构异常。
为避免遗传风险和反复ICSI失败，圆头精子症患者也可选择供精治疗。
【参考文献】
1.商学军,杨晓玉,李琳,沙艳伟.圆头精子症诊疗专家共识[J].中华男科学志,2021,27(11):1035-1038.
2.贾烨菻,李福平.圆头精子症致病机制及临床妊娠结局相关研究进展[J].中华生殖与避孕杂志, 2020,40(10):859-863.
3.杨天颖，孙晓溪，辛爱洁.PLCζ的生殖生物学作用及其在辅助生殖中的潜在价值.中华生殖与避孕杂志，2023, 43(10): 1079-1084.
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