江峰、朱宏团队借助DHM技术“描绘”畸形精子头部三维结构，全方位定量精子异常表型！
2024年06月17日 21人阅读 返回文章列表
近日《表型组学》（Phenomics）在线发表了复旦大学附属妇产科医院、复旦大学人类精子库江峰主任、朱宏主治医师团队题为APreliminaryStudyontheEvaluationofHumanSpermHeadMorphologywithaDomesticDigitalHolographicImageSystem的研究论文。
该研究应用国产数字全息显微镜（Digitalholographicmicroscopy，DHM）技术，突破性地对畸形精子症患者精子头部形态进行三维定量分析，揭示畸形精子这一特殊人类表型与捐精者正常形态精子三维结构上的差异。评估精子头部完整的结构和组成信息有应用于临床实践的潜在价值，尤其是精子头部结构与精子受精能力、胚胎发育之间的关系值得进一步深入研究。 
该研究应用国产数字全息显微镜（Digitalholographicmicroscopy，DHM）技术，突破性地对畸形精子症患者精子头部形态进行三维定量分析，揭示畸形精子这一特殊人类表型与捐精者正常形态精子三维结构上的差异。评估精子头部完整的结构和组成信息有应用于临床实践的潜在价值，尤其是精子头部结构与精子受精能力、胚胎发育之间的关系值得进一步深入研究。
研究背景
DHM技术是数字全息技术在显微领域的应用，利用计算机算法代替传统光学显微镜中的成像透镜，并不直接记录被观测物体的图像，而是记录含有被观测物体波前信息的全息图，再通过计算机对所记录的全息图进行数值重建来得到被测物体的相位和振幅（光强）信息，进而完成数字三维重构。
利用该技术观察活的生物细胞，可以获得细胞在培养基或自然状态下的形态结构、生理病理特征、细胞周期、细胞凋亡等信息，对早期生物医学诊断和药物开发具有积极意义。在以往的人类精子头部形态观察中，通常使用光学显微镜进行染色观察，只能获得精子的长宽二维结构信息。而在该研究中，研究人员利用DHM对精子进行三维定量观察，获得了更多的精子头部信息。
利用该技术观察活的生物细胞，可以获得细胞在培养基或自然状态下的形态结构、生理病理特征、细胞周期、细胞凋亡等信息，对早期生物医学诊断和药物开发具有积极意义。在以往的人类精子头部形态观察中，通常使用光学显微镜进行染色观察，只能获得精子的长宽二维结构信息。而在该研究中，研究人员利用DHM对精子进行三维定量观察，获得了更多的精子头部信息。
研究结果
畸形精子症患者的头部畸形精子普通Diff-Quik染色结果如下图：
而通过DHM对畸形精子进行三维成像结果如下图：
捐精者的正常精子形态普通Diff-Quik染色结果如下图：
而通过DHM对畸形精子进行三维成像结果如下图：
捐精者的正常精子形态普通Diff-Quik染色结果如下图：
通过DHM对正常形态精子进行三维成像结果如下图：
该研究中，通过全息图系统定量射线透照精子头部，结果表明，畸形精子组精子头部高度明显低于正常精子组，而两组间精子头部宽度无显著差异。
研究结论
该研究属于探索性研究，揭示了畸形精子头部结构三维外观的差异，提示在原有的微观结构观察和检查方法的基础上还有较大的改进空间。精子头部全息成像可以获得全方位的信息，同样对精子尾部的三维结构分析也是如此，然而观察结果显示，精子尾部的三维结构与普通显微镜下观察到的没有明显差异。
畸形精子症精子头部高度差异的原因目前尚无明确定论。研究者推测精子头部内结构不同可能导致了外观的差异，而精子头部高度等的异常部分可能是由于精子染色质浓缩不完全所造成的。这些改变均可能导致精子头部相移的差异。
该研究中，通过全息图系统定量射线透照精子头部，结果表明，畸形精子组精子头部高度明显低于正常精子组，而两组间精子头部宽度无显著差异。
研究结论
该研究属于探索性研究，揭示了畸形精子头部结构三维外观的差异，提示在原有的微观结构观察和检查方法的基础上还有较大的改进空间。精子头部全息成像可以获得全方位的信息，同样对精子尾部的三维结构分析也是如此，然而观察结果显示，精子尾部的三维结构与普通显微镜下观察到的没有明显差异。
畸形精子症精子头部高度差异的原因目前尚无明确定论。研究者推测精子头部内结构不同可能导致了外观的差异，而精子头部高度等的异常部分可能是由于精子染色质浓缩不完全所造成的。这些改变均可能导致精子头部相移的差异。
浙公网安备
33010902000463号
