Lão hóa sinh sản nam giới và những thay đổi liên quan đến tuổi tác trong quá trình sinh tinh

Không giống như phụ nữ, nam giới sản xuất tinh trùng liên tục trong suốt cuộc đời trưởng thành, vì vậy quá trình lão hóa sinh sản ở nam giới diễn ra dần dần chứ không đột ngột. Khi tuổi của người cha tăng lên, các thông số tinh dịch có xu hướng giảm nhẹ, sự phân mảnh DNA tinh trùng có xu hướng tăng lên, và tỷ lệ đột biến di truyền mới (de novo) được truyền sang con cái tăng lên, bởi vì các tế bào gốc sinh tinh (spermatogonial stem cells) nền tảng cho quá trình sản xuất tinh trùng phân chia nhiều lần hơn trong suốt cuộc đời.

Definition

Lão hóa sinh sản nam giới là sự thay đổi dần dần, liên quan đến tuổi tác trong khả năng sinh sản của nam giới — bao gồm sự suy giảm một số thông số tinh dịch, tăng tổn thương DNA tinh trùng, và gánh nặng đột biến de novo trong tinh trùng ngày càng tăng — được thúc đẩy bởi lịch sử sao chép tích lũy của các tế bào gốc sinh tinh chứ không phải do sự mất đột ngột khả năng sinh sản.

Scope

Chủ đề này bao gồm cách quá trình sinh tinh và chất lượng tinh trùng thay đổi theo tuổi tác, các cơ chế đằng sau hiệu ứng tuổi cha, và những tác động sinh sản liên quan. Đây là một tài liệu tham khảo về sinh học và bằng chứng, không cung cấp hướng dẫn lâm sàng cá nhân hóa.

Core questions

• Các thông số tinh dịch và tính toàn vẹn DNA tinh trùng thay đổi như thế nào theo tuổi của người cha?
• Tại sao quá trình sinh tinh liên tục dẫn đến sự gia tăng đột biến de novo liên quan đến tuổi tác?
• Lão hóa sinh sản nam giới khác với lão hóa sinh sản nữ giới như thế nào?
• Bằng chứng nào cho thấy sự đóng góp của tuổi cha đối với kết quả sinh sản và con cái?

Key concepts

• Sao chép tế bào gốc sinh tinh
• Phân mảnh DNA tinh trùng
• Tích lũy đột biến De novo
• Tuổi cha cao
• Suy giảm thông số tinh dịch
• Sinh tinh liên tục

Mechanisms

Quá trình sinh tinh được duy trì bởi các tế bào gốc sinh tinh phân chia trong suốt cuộc đời trưởng thành; bởi vì mỗi lần phân chia đều có một khả năng nhỏ xảy ra lỗi sao chép, số lượng đột biến de novo được truyền qua tinh trùng tăng lên gần như tỷ lệ thuận với tuổi của người cha, một hệ quả trực tiếp của sự phân chia tế bào tích lũy. Lão hóa cũng liên quan đến stress oxy hóa lớn hơn và sự tích lũy phân mảnh DNA tinh trùng, cùng với sự suy giảm dần dần một số thông số tinh dịch như thể tích và khả năng vận động (Belloc et al., 2014). Sự trung thực của quá trình giảm phân và sửa chữa DNA trong dòng tế bào mầm nam giới là trung tâm để sản xuất tinh trùng nguyên vẹn về mặt di truyền (Handel & Schimenti, 2010).

Clinical relevance

Nhận thức về lão hóa sinh sản nam giới giải thích tại sao tuổi của người cha được xem xét cùng với tuổi của người mẹ trong tư vấn sinh sản và trong đánh giá các cặp vợ chồng hiếm muộn, và tại sao phân tích tinh dịch là nền tảng của việc đánh giá khả năng sinh sản của nam giới. Mục này mô tả sinh học và bằng chứng dân số để tham khảo và không phải là cơ sở cho các quyết định chẩn đoán hoặc điều trị cá nhân.

Epidemiology

Các nghiên cứu quan sát báo cáo sự suy giảm vừa phải liên quan đến tuổi tác về thể tích và khả năng vận động của tinh dịch và sự gia tăng phân mảnh DNA tinh trùng, với sự biến đổi rộng rãi giữa các cá thể, và tỷ lệ đột biến de novo do tinh trùng mang theo tăng lên theo tuổi của người cha. Mức độ lâm sàng của những tác động này đối với khả năng sinh sản nhìn chung nhỏ hơn và dần dần hơn so với tác động tuổi của phụ nữ (Belloc et al., 2014).

Evidence & guidelines

Một ý kiến của ủy ban thuộc Hiệp hội Y học Sinh sản Hoa Kỳ phác thảo đánh giá chẩn đoán tiêu chuẩn về nam giới vô sinh, tập trung vào tiền sử, khám lâm sàng và phân tích tinh dịch (ASRM Practice Committee, 2012). Các đánh giá về lão hóa của người cha tóm tắt bằng chứng quan sát về các thông số tinh dịch và tính toàn vẹn của DNA (Belloc et al., 2014), và công trình di truyền dòng tế bào mầm giải thích cơ sở đột biến của hiệu ứng tuổi cha (Handel & Schimenti, 2010).

History

Sự công nhận rằng một số tình trạng trội de novo trở nên thường xuyên hơn ở những người cha lớn tuổi hơn có từ những nghiên cứu di truyền học người đầu thế kỷ XX. Các nghiên cứu giải trình tự sau này đã định lượng sự gia tăng ổn định của các đột biến de novo được truyền qua tinh trùng theo tuổi của người cha, trong khi ngành nam học đã tinh chỉnh việc đo lường các thông số tinh dịch và tính toàn vẹn của DNA tinh trùng như các dấu hiệu của chức năng sinh sản nam giới.

Debates

Hiệu ứng tuổi cha đối với khả năng sinh sản có ý nghĩa lâm sàng đến mức nào?

Những thay đổi liên quan đến tuổi tác trong các thông số tinh dịch và phân mảnh DNA là có thật nhưng khiêm tốn và biến đổi, và việc tách biệt sự đóng góp độc lập của tuổi cha đối với khả năng sinh sản của cặp vợ chồng và kết quả con cái khỏi tuổi mẹ và các yếu tố khác vẫn còn khó khăn về mặt phương pháp luận.

Seminal works

• asrm-male-2012
• handel-2010

Frequently asked questions

Nam giới có giới hạn tuổi sinh sản như mãn kinh không?

Không. Nam giới sản xuất tinh trùng liên tục trong suốt cuộc đời, vì vậy không có điểm kết thúc đột ngột; thay vào đó, khả năng sinh sản và chất lượng tinh trùng giảm dần, với tổn thương DNA tinh trùng và đột biến de novo tăng lên khi tuổi tác tăng.

Tuổi cha cao có ảnh hưởng đến con cái không?

Bởi vì các tế bào gốc sản xuất tinh trùng phân chia nhiều lần trong suốt cuộc đời, số lượng đột biến mới mang trong tinh trùng tăng lên theo tuổi của người cha, điều này liên quan đến sự gia tăng nhỏ trong một số tình trạng di truyền de novo nhất định; mục này mô tả mô hình, không phải rủi ro cá nhân.