ThS. Nguyễn Thị Ngọc Hân
Chuyên viên phôi học, Đơn vị Hỗ trợ sinh sản Olea Fertility, Bệnh viện Đa khoa Quốc tế Vinmec Central Park

Giới thiệu
Sự phân mảnh DNA tinh trùng (Sperm DNA fragmentation – SDF) đã trở thành một yếu tố quan trọng trong nghiên cứu vô sinh nam. Bên cạnh các nguyên nhân khác như stress oxy hóa, rối loạn nội tiết, bất thường di truyền, và các yếu tố lối sống và môi trường sống, SDF cũng là một yếu tố đáng chú ý. SDF là hiện tượng đứt gãy sợi đơn và sợi kép trong DNA tinh trùng. Theo nhiều nghiên cứu, SDF được cho rằng có ảnh hưởng tiêu cực đến khả năng sinh sản ở nam giới.
Các thông số tinh dịch đồ không đủ để đánh giá chính xác về SDF, vì ngay cả ở những người đàn ông có chỉ số tinh dịch bình thường vẫn có thể có tỷ lệ SDF cao. Do đó, nghiên cứu này tìm hiểu mối quan hệ giữa SDF và các thông số tinh dịch đồ thông qua phân tích tinh trùng bằng máy tính (Computer-assisted sperm analysis – CASA) nhằm cải thiện phương pháp điều trị trong hỗ trợ sinh sản.

Phương pháp
Nghiên cứu quan sát hồi cứu xem xét mối liên hệ giữa các thông số tinh trùng đo bằng CASA và mức độ SDF được đánh giá qua xét nghiệm TUNEL (deoxynucleotidyl transferase dUTP nick-end) và tế bào học dòng chảy FCM (Flow cytometry).
Tổng cộng, 359 bệnh nhân nam từ Bệnh viện Đại học Mie (từ tháng 3/2020 đến tháng 12/2023) được lựa chọn, ngoại trừ các trường hợp có tiền sử giãn tĩnh mạch thừng tinh hoặc số lượng tinh trùng quá thấp để CASA phân tích. Thông tin về BMI (body mass index), thời gian kiêng xuất tinh, sử dụng đồ uống có cồn và tình trạng hút thuốc được thu thập qua bảng câu hỏi.

Kết quả
Giá trị ngưỡng của SDF đo bằng phương pháp TUNEL là 20% (Hassanen và cs., 2019). Cụ thể, các yếu tố bao gồm tuổi tác, thời gian kiêng xuất tinh, tốc độ di động, chiều dài và chu vi đầu tinh trùng được coi là có khả năng ảnh hưởng đến xác suất tinh trùng có SDF từ 20% trở lên.
Kết quả phân tích hồi quy logistic (Bảng 1) cho thấy thời gian kiêng xuất tinh lâu hơn và tỷ lệ di động nhanh thấp hơn có liên quan đến xác suất SDF từ 20% trở lên cao hơn. Hơn nữa, tinh trùng có đầu dài hơn có xu hướng có SDF thấp hơn, trong khi tinh trùng có chu vi đầu lớn hơn lại có SDF cao hơn.

Bảng 1. Đặc điểm của quần thể nghiên cứu

Thông số	Trung vị (Khoảng)
Số lượng đối tượng	359
Tuổi (năm)	37 (20–55)
Chỉ số BMI	23.5 (9.5–39.9)
Số ngày kiêng xuất tinh	4.5 (0–30)
Hút thuốc (số người)	88
Uống rượu (số người)	213
Thể tích tinh dịch (mL)	3 (0.1–8)
Nồng độ tinh trùng (×10⁶/mL)	88.7 (4.1–354)
Tổng số tinh trùng (×10⁶/lần xuất tinh)	235.5 (0.06–1380)
Tổng độ di động (%)	73 (2–99)
Tỷ lệ di động tiến tới (%)	55 (0–97)
Số lượng tinh trùng di động tiến tới (×10⁶/lần xuất tinh)	116.5 (0–993.4)
VAP (μm/s)	5 (1–15)
VSL (μm/s)	42 (0–66)
VCL (μm/s)	26 (0–87)
Tỷ lệ tinh trùng di động nhanh (VAP ≥ 25 μm/s) (%)	20.2 (2.2–42.3)
Tỷ lệ tinh trùng di động chậm (VAP < 25 μm/s) (%)	45 (0–97.8)
LIN (%)	29.4 (4.4–62.6)
STR (%)	45 (1.7–99)
WOB (%)	66 (0–99)
ALH (μm)	3.8 (0.3–9.8)
BCF (Hz)	2.1 (0.4–18)
Hình thái học
- Tỷ lệ hình dạng bình thường (%)	5.7 (3.3–8.7)
- Chiều dài đầu tinh trùng (μm)	4.8 (3.9–6.3)
- Chiều rộng đầu tinh trùng (μm)	3.2 (2.3–4.5)
- Chu vi đầu tinh trùng (μm)	13.8 (11.4–14.9)
- Diện tích đầu tinh trùng (μm²)	13 (10.4–15.2)
- Chiều dài đuôi tinh trùng (μm)	51.6 (43.5–57.2)
Tỷ lệ DNA tinh trùng bị phân mảnh (SDF) (%)	13.6 (1.1–77)

Chú thích: ALH – biên độ dao động bên của đầu tinh trùng, BCF – tần số dao động của đuôi tinh trùng, BMI – chỉ số khối cơ thể, LIN – độ thẳng, SDF – phân mảnh DNA tinh trùng, STR – độ thẳng tiến, VAP – vận tốc trung bình theo quỹ đạo, VCL – vận tốc theo đường cong, VSL – vận tốc theo đường thẳng, WOB – độ lắc (dao động) của tinh trùng.

Thảo luận
Một nghiên cứu tổng hợp đã phân tích 16.945 mẫu tinh dịch và báo cáo sự gia tăng đáng kể của SDF, tương quan với mức độ stress oxy hóa khi lão hóa (Vaughan và cs., 2020). Về thời gian kiêng xuất tinh, các mẫu tinh dịch được thu nhận sau 24 giờ có nồng độ các gốc oxy hóa tự do (reactive oxygen species – ROS) giảm đáng kể so với các mẫu thu được sau thời gian kiêng lâu hơn (3-4 ngày) (Mayorga-Torres và cs., 2016).
Hơn nữa, nhiều nghiên cứu đã chứng minh rằng stress oxy hóa, nguyên nhân chính dẫn đến SDF, làm suy yếu khả năng di động của tinh trùng. Sự ảnh hưởng này có thể xảy ra thông qua tác động tiêu cực đến hô hấp ty thể, dẫn đến giảm tốc độ di động tiến tới của tinh trùng (Ferramosca và cs., 2013). El-Taieb và cộng sự (2009) cũng đã chỉ ra rằng stress oxy hóa ảnh hưởng đến cấu trúc sợi trục (flagellar), dẫn đến suy giảm khả năng di động của tinh trùng.
Ngoài ra, việc đóng gói DNA tinh trùng không đầy đủ làm tăng tính dễ bị tổn thương của tinh trùng và có thể dẫn đến SDF. Theo báo cáo của Manochantr và cộng sự (2012), sự thiếu hụt protamine cần thiết cho việc đóng gói DNA trong tinh trùng có tác động tiêu cực đến hình dạng bình thường của tinh trùng và thường đi kèm với tỷ lệ SDF cao. Chính vì vậy, phân tích chi tiết về hình dạng đầu tinh trùng, đặc biệt là chiều dài và chu vi, sử dụng CASA, là một công cụ tiềm năng để đánh giá nguy cơ SDF.
Tuy nhiên, thiết kế nghiên cứu hồi cứu và thiếu dữ liệu kết quả IVF là những hạn chế trong nghiên cứu này. Các nghiên cứu trong tương lai cần tìm hiểu mối quan hệ giữa kết quả IVF và các thông số tinh trùng để có cái nhìn toàn diện hơn về vấn đề này.

Kết luận
Tóm lại, nghiên cứu này cho thấy tuổi tác, thời gian kiêng xuất tinh, tốc độ di động của tinh trùng và hình thái đầu tinh trùng có liên quan đáng kể đến SDF. Những phát hiện này không chỉ giúp đánh giá chi tiết hơn về khả năng sinh sản của nam giới mà còn cung cấp thông tin quan trọng để cải thiện các tiêu chí lựa chọn tinh trùng trong hỗ trợ sinh sản.

 
Nguồn: Yoshiakwa-Terada K, Takeuchi H, Tachibana R, Takayama E, Kondo E, Ikeda T. Age, sexual abstinence duration, sperm morphology, and motility are predictors of sperm DNA fragmentation. Reprod Med Biol. 2024;23(1): e12585.

Từ khóa: Kiêng xuất tinh, phân tích tinh trùng hỗ trợ bằng máy tính, phân mảnh DNA tinh trùng, hình thái tinh trùng, khả năng di động của tinh trùng