Định lượng ROS trong tinh dịch và phân mảnh ADN tinh trùng trong chẩn đoán và điều trị hiếm muộn nam

TÓM TẮT
Mất cân bằng oxi hóa và tổn thương ADN tinh trùng là những nguyên nhân quan trọng 
của vô sinh nam. Đây là một vấn đề được nghiên cứu rất nhiều trên thế giới gần 
đây.Chúng tôi bắt đầu nghiên cứu về vấn đề này từ năm 2012. Chúng tôi đã thiết lập được 
qui trình đo hàm lượng gốc tự do trong tinh dịch và định lượng phân mảnh ADN của tinh 
trùng. Các nghiên cứu của chúng tôi cũng tìm thấy mối tương quan giữa các chỉ số tinh 
dịch với nồng độ gốc oxi hóa (ROS) trong tinh dịch và tỉ lệ phân mảnh ADN tinh trùng. Bài 
tổng quan này nhằm các nội dung cơ bản của vấn đề mới này và kết quả của một số nghiên 
cứu đầu tiên ở Việt Nam.
Từ khóa: hiếm muộn nam, tinh trùng, phản ứng oxi (ROS), phân mảnh ADN
ĐỊNH LƯỢNG ROS TRONG TINH DỊCH VÀ
PHÂN MẢNH ADN TINH TRÙNG TRONG CHẨN ĐOÁN
VÀ ĐIỀU TRỊ HIẾM MUỘN NAM
1
ThS. BS. Hồ Mạnh Tường
(1) 
Trung tâm nghiên cứu Di truyền và Sức khỏe sinh sản,
Khoa Y, Đại học Quốc gia TPHCM.
ABTRACT
Oxidative stress ADN DNA fragmentation are major causes of male infertility. There 
have been many studies on this issue in the literature, recently. We have started studying 
the issue in Vietnam since 2012. We have established laboratory protocols to measure 
ROS in semen ADN sperm DNA fragmentation. Our recent studies also identified the 
relationships between semen analysis parameters with semen ROS ADN sperm DNA 
fragmentation. This review describes basic knowledge relating to the effect of oxidative 
stress ADN sperm DNA fragmentation on male infertility. Results of recent studies in 
Vietnam are also presented. 
Key words: male infertility, sperm, reactive oxygen species, DNA fragmentation
MEASUREMENT OF SEMEN REACTIVE OXYGEN SPECIES (ROS)
AND SPERM DNA FRAGMENTATION IN DIAGNOSIS
AND TREATMENT OF MALE INFERTILITY
(1)
Ho Manh Tuong
(1)
Research Center for Genetics ADN Reproducitve Health,
School of Medicine, Vietnam National University-HCM
Héi nghÞ s¶n phô khoa ViÖt - Ph¸p
Kû yÕu héi NghÞ - 2014
67
1. ĐẶT VẤN ĐỀ
Mất cân bằng oxi hóa và phân mảnh ADN tinh trùng
Hiếm muộn nam do bất thường tinh dịch đồ vô căn là nguyên nhân quan trọng nhất, 
chiếm trên 90% hiếm muộn nam giới và khoảng 30 - 40% nguyên nhân hiếm muộn nói 
chung [1]. Ước tính có khoảng 5% nam giới bất thường tinh dịch đồ. Mặc dù nguyên nhân 
của vấn đề này cho đến nay chưa được hiểu rõ, khoảng 30% đến 80% trường hợp được cho 
là do tác động tổn thương của các tác nhân oxi hóa (Tremellen 2008) [2]. Các tác động này 
xảy ra khi các gốc oxi hóa (reactive oxygen species - ROS) tăng quá cao trong tinh dịch 
dẫn đến mất cân bằng oxi hóa và làm tổn thương các tế bào tinh trùng. 
Sự gia tăng ROS có thể do nhiều nguyên nhân khác nhau như: nhiệt độ môi trường 
sống, từ trường, phóng xạ, thuốc trừ sâu, ô nhiễm môi trường sống, rượu, thuốc lá, căng 
thẳng tinh thần, béo phì, chế độ ăn không hợp lý, nhiễm trùng, miễn dịch và các bệnh mạn 
tính Nhiều nghiên cứu cho rằng số lượng và chất lượng tinh trùng giảm dần trong vài 
chục năm qua và ROS được xem là một trong những nguyên nhân quan trọng của vấn đề 
này. Đây là những vấn đề phổ biến trong môi trường sống ở Việt Nam [3].
Tăng ROS có thể dẫn đến mất cân bằng oxi hóa (oxidative stress - OS), tác động xấu 
lên tinh trùng và gây vô sinh nam. OS có thể gây vô sinh nam theo 2 cơ chế: (1) gây tổn 
thương màng tinh trùng, do đó làm giảm khả năng di động và khả năng thụ tinh của tinh 
trùng; (2) gây tổn thương ADN của tinh trùng dẫn đến giảm khả năng thụ tinh và ảnh 
hưởng đến sự phát triển của phôi sau khi thụ tinh. Qua đó, tăng ROS có thể làm giảm khả 
năng sinh sản của nam giới, ảnh hưởng xấu đến sự phát triển của phôi và thai nhi sau này. 
Nhiều chứng cứ khoa học cho thấy mất cân bằng oxy hóa (oxidative stress) là nguyên nhân 
phổ biến nhất gây nên sự phân mảnh ADN tinh trùng. 
Sự phân mảnh ADN tinh trùng có thể xảy ra ở bất kỳ giai đoạn nào trong quá trình hình 
thành tinh trùng. Hiện tượng có thể xảy ra ở một hoặc cả hai chuỗi ADN tinh trùng bị tổn 
thương hoặc đứt gãy và gây vô sinh nam. Có nhiều nguyên nhân gây phân mảnh ADN tinh 
trùng, trong đó có thể kể đến 4 nguyên nhân chính sau:
- Quá trình tái tổ hợp không hoàn chỉnh trong giai đoạn hình thành tinh trùng. 
- Bất thường đóng gói nhiễm sắc chất của tinh trùng trong quá trình sản xuất tinh 
trùng tại tinh hoàn. 
- Quá trình chết theo chương trình của tế bào (apoptosis) diễn ra không hoàn toàn 
làm tăng tỉ lệ tinh trùng bị tổn thương ADN xuất hiện trong tinh dịch.
Trong những năm gần đây, trên thế giới ngày càng có nhiều nghiên cứu về ảnh hưởng 
của mất cân bằng oxi hóa và phân mảnh ADN tinh trùng lên sinh sản nam. Nhiều ứng dụng 
vào thực tiễn lâm sàng để chẩn đoán, theo dõi và điều trị hiếm muộn nam. Tuy nhiên, trước 
đây, vấn đề này ít được quan tâm và nghiên cứu ở Việt Nam.
Kû yÕu héi NghÞ - 2014
Héi nghÞ s¶n phô khoa ViÖt - Ph¸p68
2. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU Ở VIỆT NAM
Từ năm 2012, Trung tâm nghiên cứu di truyền và Sức khỏe sinh sản, thuộc Khoa Y Đại 
học Quốc gia TPHCM. đã bắt đầu triển khai các nghiên cứu về các vấn đề thời sự này tại 
Việt Nam. 
Năm 2012, Trung tâm nghiên cứu Di truyền và Sức khỏe sinh sản (CGRH, Khoa Y) và 
Phòng thí nghiệm tế bào gốc (Đại học tự nhiên) thuộc Đại học Quốc gia TPHCM đã triển 
khai nghiên cứu đầu tiên ở Việt nam nhằm thiết lập qui trình định lượng ROS trong tinh 
dịch và tinh trùng sau lọc rửa bằng phương pháp đo huỳnh quang (Nguyễn Thị Huỳnh 
Vinh và CS., 2013) [4]. Nghiên cứu đầu tiên ở Việt nam về ROS này cũng tìm ra mối tương 
quan rõ rệt giữa tăng ROS và chất lượng tinh trùng. ROS trong tinh dịch và trong tinh 
trùng sau lọc rửa đều tăng có ý nghĩa thống kê ở nhóm có tinh dịch đồ bất thường so với 
nhóm tinh dịch đồ bình thường. Ngoài ra, các tác giả cũng cho thấy sự tăng ROS tỉ lệ thuận 
với bất thường của tinh trùng. Do đó, mất cân bằng oxi hóa do tăng ROS có thể là một 
trong những cơ chế sinh lý bệnh quan trọng của hiếm muộn nam ở Việt Nam.
Sau khi xây dựng được qui trình kỹ thuật định lượng ROS ở Việt nam, chúng tôi tiếp 
tục thực hiện một nghiên cứu khác, đánh giá ROS trong tinh dịch trên 600 trường hợp đi 
khám hiếm muộn để có cơ sở bước đầu về định lượng ROS trong điều kiện lâm sàng ở Việt 
nam. Kết quả phân tích bước đầu cho thấy có khoảng 20 - 30% có tăng ROS, dựa theo 
ngưỡng đề nghị của Desai et al., 2008 [5]; đồng thời nồng độ ROS trong tinh dịch cũng có 
mối tương quan có ý nghĩa thống kê với các chỉ số trong tinh dịch (số liệu chưa công bố). 
Đây cũng là nghiên cứu với cỡ mẫu lớn đầu tiên ở Việt nam về vấn đề này. Kết quả nghiên 
cứu này cũng được trình bày hội trường (oral) tại Hội nghị ASPIRE lần thứ V, tháng 
4/2014 (Brisbane, Australia).
Xét nghiệm định lượng ROS trong tinh dịch cũng đã được chúng tôi chuyển giao cho 
nhiều bệnh viện ở Việt Nam để áp dụng trong chẩn đoán lâm sàng. Hiện nay, chúng tôi 
đang thực hiện một nghiên cứu với cỡ mẫu lớn để xác định ngưỡng tham khảo hàm lượng 
ROS trong tinh dịch nam giới Việt Nam.
Một nghiên cứu của chúng tôi (Đặng Huệ Anh và CS., 2014, chưa công bố) cho thấy 
có mối tương quan có ý nghĩa thống kê giữa ROS và chỉ số phân mảnh ADN tinh trùng 
(DFI)trên những trường hợp thực hiện kỹ thuật tiêm tinh trùng vào bào tương noãn (ICSI). 
Mối tương quan được thể hiện với phương trình Y = 0,033X + 27.200;trong đó, X là hàm 
lượng ROS trong tinh dịch và Y là chỉ số DFI của tinh trùng trước khi ICSI. Trong nghiên 
cứu này DFI được chẩn đoán dựa trên một kit xét nghiệm phân mảnh ADN tinh trùng nhập 
từ nước ngoài [1].
Một nghiên cứu khác của chúng tôi thực hiện từ năm 2013 đã xây dựng thành công qui 
trìnhđánh giá sự phân mảnh ADN bằng kỹ thuật Alkaline COMET lần đầu tiên trong điều 
kiện Việt Nam. Đây là một kỹ thuật đánh giá chi tiết và nhiều thông tin về hiện tượng phân 
mảnh ADN tinh trùng. Kết quả của nghiên cứu cho thấy kỹ thuật Alkaline COMET có thể 
được chọn như một công cụ có chi phí hợp lý và dễ sử dụng nhằm đánh giá sự phân mảnh 
Héi nghÞ s¶n phô khoa ViÖt - Ph¸p
Kû yÕu héi NghÞ - 2014
69
ADN trong điều kiện Việt Nam. (Mai Công Minh Tâm và CS., 2014, chưa công bố) [6].
Ngoài ra, một nghiên cứu khác của nhóm chúng tôi cũng đã xây dựng thành công 2 qui 
trình khác để đánh giá độ phân mảnh ADN của tinh trùng là CMA3 và SCD. Kết quả 
nghiên cứu cho thấy có thể xây dựng thành công các qui trình chẩn đoán mức độ ADN tinh 
trùng với mức độ ổn định và tin cậy cao trong điều kiện Việt Nam, với chi phí thấp so với 
kit xét nghiệm nhập ngoại (Phùng Thị Ngọc Linh và CS., 2014) [7]. 
Sắp tới, chúng tôi sẽ thực hiện các nghiên cứu tiếp theo để ứng dụng các kỹ thuật định 
lượng phân mảnh ADN trên thực tế lâm sàng và chứng minh hiệu quả của các xét nghiệm 
này trong chẩn đoán, theo dõi và điều trị hiếm muộn nam.
3. KẾT LUẬN
- Mất cân bằng oxi hóa và phân mảnh DNA tinh trùng là những vấn đề quan trọng 
trong mô hình sinh lý bệnh hiếm muộn nam giới. Đây là hướng nghiên cứu quan trọng về 
hiếm muộn nam giới hiện nay trên thế giới.
- Từ năm 2012 đến nay, chúng tôi đã lần lượt xây dựng thành công các qui trình định 
lượng ROS tinh dịch và trong huyền phù tinh trùng; đánh giá độ phân mảnh DNA tinh 
trùng bằng kỹ thuật Halosperm, Alkanline COMET, CMA3 và SCD. Chúng tôi đã đưa vào 
áp dụng định lượng ROS để chẩn đoán và điều trị hiếm muộn nam. Sắp tới, chúng tôi sẽ 
tiếp tục nghiên cứu giá trị sử dụng của xét nghiệm đánh giá phân mảnh DNA tinh trùng 
người trên lâm sàng. Đây là những nghiên cứu đầu tiên ở Việt Nam về vấn đề này.
TÀI LIỆU THAM KHẢO
1. Đặng Huệ Anh, Hồ Mạnh Tường. Mối tương quan giữa ROS tinh dịch và phân mảnh DNA tinh 
trùng và tỉ lệ hình dạng tinh trùng bình thường trên các trường hợp thực hiện tiêm tinh trùng vào 
bào tương noãn (ICSI). Báo cáo poster tại Hội nghị Kỹ thuật Hỗ trợ sinh sản lần III: Tiếp cận kiến 
thức và công nghệ mới trong Hỗ trợ sinh sản. Tại TP.HCM. 21/3/2014.
2. Tremellen K. Oxidative stress ADN male infertility - a clinical perspective. Human 
Reproduction Update. 2008; 14(3):24358.
3. Huỳnh Thị Hồng Vinh, Lê Hoàng Anh, Phạm Văn Phúc, Phan Kim Ngọc, Nguyễn Tường Anh, 
Hồ Mạnh Tường. Đánh giá hàm lượng ROS (reactive oxygen species) trong tinh dịch và dịch 
huyền phù có tinh trùng sau lọc rửa ở bệnh nhân hiếm muộn. Tạp chí Phụ sản. 2013; Vol 11(1): 60 
- 67.
4. Huynh THV, Tran TC, Nguyen TLT, Nguyen TM. Ho MT. Reactive oxygen species levels in 
th
semen from infertile couples. Oral presentation at 5 Congress of the Asia Pacific Initiative on 
Reproduction (ASPIRE), Brisbane April 2014.
5. Desai N, Sharma R, Makker K, Sabanegh E, Agarwal A. Physiologic ADN pathologic levels of 
reactive oxygen species in neat semen of infertile men.Fertil Steril. 2009; 92(5):1626 - 31.
Kû yÕu héi NghÞ - 2014
Héi nghÞ s¶n phô khoa ViÖt - Ph¸p70
6. Mai Công Minh Tâm (2014). Nghiên cứu về sự phân mảnh DNA ở tinh trùng: tối ưu hóa quy trình 
alkaline COMET trong điều kiện tại Việt Nam. Báo cáo poster tại Hội nghị Kỹ thuật Hỗ trợ sinh 
sản lần III: Tiếp cận kiến thức và công nghệ mới trong Hỗ trợ sinh sản. Tại TP. HCM, 21/3/2014.
7. Phùng Ngọc Thùy Linh, Nguyễn Thị Thúy An, Nguyễn Hồng Quốc Bảo, Nguyễn Việt Quốc, Hồ 
Mạnh Tường, Hồ Huỳnh Thùy Dương . Xây dựng quy trình kỹ thuật cho các xét nghiệm đánh giá 
DNA phân mảnh ở tinh trùng người. Báo cáo hội trường tại Hội nghị Kỹ thuật Hỗ trợ sinh sản lần 
III: Tiếp cận kiến thức và công nghệ mới trong Hỗ trợ sinh sản. Tại TP. HCM. 21/3/2014.
Héi nghÞ s¶n phô khoa ViÖt - Ph¸p
Kû yÕu héi NghÞ - 2014
71