嗜睡和不孕症研究

我们的翻译研究计划将调查与疾病过程背后的基本科学理论（即遗传，分子生物学）相结合，了解患者和提供者面临的临床问题。

尽管一个多世纪以来，人们都知道有隐睾丸(UDT)的男孩有精子数量低和不孕的风险，但其原因一直没有被完全了解。小男孩接受手术矫正这个问题的平均年龄大约是6到12个月，而可靠地评估精液质量的年龄是18岁。

我们进行了一项重大研究，从男孩出生到18年，以了解更多关于不孕症和睾丸癌的长期问题。在过去的二十年中，我们招募了140名同意定期进行精液分析和基因检测的患者(如下所述)。

利用现代分子技术，科学家们能够扩增人类DNA的关键片段，并确定它们的序列。目前，我们正在寻找与持续低精子数患者不孕相关的单碱基对改变。

研究这些患者不孕症的另一种新方法是使用微阵列方法来寻找隐睾患者精子中基因表达的变化。使用这种方法，就有可能识别出与低精子数高度相关的tpx-1基因表达的减少。如果没有现代微阵列技术的力量，这些令人惊讶的发现是不会出现的。现代微阵列技术允许同时检测2万多个基因表达的变化。

隐睾症

隐睾研究的三个领域目前很活跃，每个领域都与其他领域重叠:

• 手术校正密码术史的患者的后续临床数据库。目前的评估是通过随访精液分析，睾丸超声波和激素数据来关联解剖学信息和双侧睾丸组织学。
• 分子研究的目的是与隐睾病因和长期不育可能性相关的基因。几种啮齿类动物模型已鉴定出UDTHoxa10, hoxa11, hox13, cgrp, insl3和伟大的基因。同源盒基因在沿着初级前-后身体轴包括泌尿生殖系统的节段体结构的形态发生中起着关键作用。人类基因组分析HOXA9没有透露UDT患者独有的突变。在控制和UDT患者中鉴定出EXON2中先前未报告的高多态性区域。序列改变HOXA10在30/45 UDT患者中发现单核苷酸多态性(SNP)，在对照组和UDT人群中都存在。的HOXD13纯合子变异A60A在双侧UDT和成年精子浓度异常中更常见。39例UDT患者同时接受CGRP、INSL3和HOXD13分析;22例患者的snp均为隐性等位基因;21%的UDT患者有两个隐性等位基因。
• 从隐睾男性精子中进行的分子研究(RNA微阵列)，以识别与精子参数差相关的新基因。10例对照组(平均年龄28.5岁)和12例隐睾男性(平均年龄18.3岁;8单侧，4双侧)。Percoll离心分离活动精子，提取总RNA，采用精子特异性RT-PCR进行验证。将生物素标记的扩增RNA与Affymetrix人类基因组聚焦阵列杂交。平均精子密度在对照组、单侧和双侧隐睾样本之间显著降低(110 vs. 80 vs. 16 million/cc, p=0.05)。从微阵列表达数据，我们确定了43个基因在两组之间的差异表达。其中38个基因在隐睾样本中显著低表达，包括许多转录因子(cul3, prm1, hspcd35)。在38个基因中，有一个睾丸特异性细胞粘附基因(tpx-1)参与生殖细胞成熟和精子尾部形成。凋亡基因(tnf - α诱导蛋白3)在隐睾样本中高过表达(p=0.001)，提示细胞凋亡是精子密度低的原因之一。
  
  
  
  基因表达谱提供了前所未有的深入了解不同的改变，发生在隐睾。观察到的精子转录和凋亡基因表达的变化可能导致有隐睾病史的男孩精液参数较差。

最近的一些研究成果包括:

• Patel RP，Kolon TF，Huff DS，Carr MC，Zderic SA，Canning DA和Snyder HM 3RD。睾丸微升性和抗血液抗体后睾丸活组织检查，患有隐穴异度的男孩。J Urol．2005年11月,174 (5):2008 - 10;讨论2010年。阅读文摘»
• Patel RP, Kolon TF, Huff DS, Carr MC, Zderic SA, Canning DA, Snyder HM第三。脊髓脊膜膨出患者隐睾的组织病理学研究。J Pediatr Urol．2008年12月; 4（6）：434-7。EPUB 2008年7月21日。阅读文摘»
• Nguyen MT, Delaney DP，和Kolon TF。用精子芯片分析隐睾男性基因表达的改变。Fertil Stillile.．2009年7月（1）：182-7。EPUB 2008 8月8日。阅读文摘»

精索静脉曲张

精索静脉曲张是一种异常增大的静脉在阴囊引流睾丸。费城儿童医院的泌尿外科病人数据库通过对年轻成人的随访精液分析，追踪精索静脉曲张的大小、症状和睾丸体积。

我们的研究发现:

• 青春期和青少年睾丸可能经历异步生长喷射。与Varicocele相关的左睾丸的持续显着差异不太常见，而不是预期的。在那些持续较差的生长情况下，显微静脉缺血性修复率优异（> 95％）成功率。（见Kolon TF，Clement Mr，Cartwright L等。青少年男性精索静脉曲张的短暂性不同步睾丸生长．J Urol．2008年9月,180 (3):1111 - 4;讨论1114 - 5。Epub 2008 july 18)。
• 含有Varicocele的患者比匹配的对照显着高。虽然我们对体重指数的检查没有显示出与对照相比任何显着差异。随后的研究除了增加BMI的理论之外，还有高度的结果，这些理论是对瓦里焦面积保护的影响。（参见Delaney DP，Carr MC，Kolon TF，Snyder HM 3RD，Zderic SA。年轻男性精索静脉曲张的身体特征．北大Int．2004年9月,94(4):624 - 6)。
• 我们还将差异睾丸体积和总睾丸体积与患者达到18岁后的精液分析结果相关联。精子总数低于4000万(35.1±10.9 cc)的患者与精子总数超过4000万(43.5±9.9 cc)的患者在最后一次超声检查时睾丸总体积(左右)的平均总和有显著差异(p= 0.02)。根据这些数据，我们得出如下结论:
  1. 不同的睾丸体积变化在青少年时期的一个男孩群体跟随观察。
  2. 睾丸体积的差异不能预测未来的精子总数。
  3. 在那些精液参数最差的患者中观察到双侧睾丸体积减小，这可能支持潜在的内分泌病。

生殖细胞保护

泌尿科是临床医生和基础科学家之间多专业合作的一部分，以实现从高危患者的睾丸组织中识别和扩大精原干细胞(SSCs)的目标。我们为因癌症治疗而有不孕症风险的青春期前男孩提供睾丸冷冻保存，并探索SSC体外扩增所需的实验室科学和未来使用冷冻睾丸组织的方法。

• 纯群体的青春期前人类精原细胞和小鼠性腺细胞产生的睾丸活检。人类生殖细胞的干细胞潜能通过移植小鼠睾丸得到证实，随后细胞迁移到输精管的基底膜，并保持与SSCs相似的状态。
• 与体细胞相比，在人类精原细胞和小鼠性腺细胞中，先前鉴定为SSC和精原细胞特异性标记物(如锌指和BTB-domain 16, ZBTB16)的表达显著升高。在两个物种的生殖细胞中，一些新基因的表达水平显著提高。已知对小鼠SSC自我更新至关重要的基因在青春期前的人类精原细胞和小鼠性腺细胞中比在体细胞中表达更高。人类细胞被移植到先前用镉处理过的小鼠输精管中，发现在小群体中集落并且比体细胞的比例更高。