精子冻存是目前男性生育力保存的主要手段，冻存的精子在一定程度上展现出了安全可靠的优势，但是在某些人群中这一手段也存在明显的缺陷，如在患有恶性肿瘤的儿童中，其生精过程尚未启动，不能产生成熟的精子，还有一些癌症本身会影响生精细胞的发育和成熟，在放、化疗前冷冻的精子受孕率较低，此时，睾丸组织冻存就显示出了其优势和必要性。
睾丸组织冻存是指通过睾丸穿刺或其他外科手段获取睾丸组织并进行超低温冷冻，当这些患者有生育需求时，可以从这些冻存的睾丸组织中直接获取精子或将生殖细胞诱导形成精子，再通过试管婴儿的方法产生健康后代。
睾丸组织的冻存复苏过程都有哪些“奥秘”呢？对此临床医生和科学家已经摸索出了一个相对成熟、安全有效的冻存方法。
首先，睾丸组织取材通常使用注射器穿刺的方法，这种方法只需要进行会**的局部麻醉，然后将注射器刺人睾丸组织、通过负压抽吸就能取得足量的睾丸组织，创伤较小而且恢
复较快;如果睾丸穿刺取不到组织，则需要通过外科手术切取一小块睾丸组织用于冻存。取到睾丸组织后，组织病理学检查是非常必要的一步，因为需要睾丸组织冻存的人群很多肿瘤患者，通过病理学检查看看组织内是否含有肿瘤细胞，还可以观察睾丸组织的生精状态和是否有成熟的精子，以备将来这些患者有生育要求时可以选择合理的治疗措施。
睾丸组织冷冻目前主要通过程序化降温的方法，以4℃为起始点，以每分钟1℃的速度下降到0℃，保持5分钟;然后以每分钟0.5℃的速度下降到-8℃，保持15分钟;再以每分钟0.5℃的速度下降到-40℃，保持10分钟;最后以每小时7℃的速度下降到-80℃，然后放入液氮中保存。这样慢速降温的过程主要是为了能更好地将细胞中的水分脱去，因为我们知道水是细胞的主要构成物质，在低温状态下细胞内的水会形成冰晶，刺伤细胞器和细胞膜，而慢速降温则能起到很好的保护作用。
在冷冻过程中，冻存的睾丸组织需要加入冻存保护剂，这些保护剂可分为渗透性和非渗透性两大类：渗透性保护剂主要有1，2-丙二醇、乙二醇、甘油和二甲基亚砜试管婴儿卵子捐赠，这些保护剂特点不一，如1，2-丙二醇渗透性强但毒性较大，乙二醇可快速进入细胞内置换细胞内的水分，从而减少渗透激;非渗透性冷冻保护剂最常用的是蔗糖。应渗透性和非渗透性冷冻保护剂联合应用可提高冻存复苏过程中的保护效果，但这些保护剂的种类、浓度各有优缺点，还需要进一步的研究以发现更好的冻存方法。当睾丸组织冷冻者有生育要求时，需要对冷冻的睾丸组织进行解冻复苏以恢复组织的活力。复苏时多采用37℃水浴快速溶解，然后将冷冻保护剂洗涤干净，还可以将复苏后的睾丸组织进行培养。
睾丸组织冻存的最终目的是保持睾丸组织中的生精细胞、支持细胞和间质细胞的活力，为以后冻存者精子发生或提取精子提供保障。评价睾丸组织冻存效果主要从形态和功能两方面人手，具体包括采用组织病理学检测或电镜技术，观察精原细胞从基底膜、支持细胞和精母细胞脱离的比例来评价生精小管的损伤情况;采用免疫组织化学方法检测生精细胞或支持细胞特异性蛋白的表达情况来评价这些细胞的损伤情况;通过检测复苏后睾丸组织中的抑制素B和睾酮等生殖激素水平来观察睾丸支持细胞和间质细胞的功能状态。
当进行睾丸组织冻存的患者治愈后，尤其是治愈的青春期前癌症患者和隐睾症患者到生育年龄时，有望实现冻存睾丸组织自体移植，以完成精子发生过程，维持这些患者的生育能力。但是该技术有可能导致肿瘤细胞的再回输，肿瘤细 胞重新生长、转移从而导致肿瘤复发，因此我们上面提到的组织病理学检查十分必要。
目前含有成熟精子的睾丸组织冻存后复苏用于辅助生殖技术已经相对成熟，临床研究认为这些冷冻的睾丸组织中提取的精子进行试管婴儿的成功率与新鲜精子无明显差别。2014年，一位身患脑神经胶质瘤的9岁小男孩Nathan进行了睾丸组织冷冻手术， 由于这种神经胶质瘤很难通过手术摘除，只能进行强制化疗，而化疗将会带来严重的副作用，包括睾丸组织的损伤和生殖细胞的丢失。
这位小患者的主治医生给出这样的建议：“我们可以通过睾丸组织冷冻的方法来帮助Nathan实现当父亲的愿望， 这种方法没有字面上看起来那么可怕， 我们只是从Nathan的睾丸上切下一部分含有精子干细胞的组织，就像从橘子上单独掰下一瓣一样。肿瘤治疗完成后，在他未来想成立自己的家庭、生育后代时，我们再通过手术将这块冷冻的组织重新植人他的身体，他就能实现成为一名父亲的愿望了”。在此之前，日本科学家在实验室中首次利用超低温冷冻的睾丸组织成功培育出了小鼠后代。他们通过两种不同的冻存方法缓慢冷冻法和玻璃化法保存了新生小鼠的睾丸组织，将超低温保存的组织解冻后进行组织培养，发现其中的细胞能够保持分化成精子的能力，而且精子生成的效率与新鲜组织一样高。在小鼠中，研究者利用超低温保存了4个月的睾丸组织，用圆形精细胞注射技术和人工授精技术进行了微授精，最终共发育成8个可育后代。这些来自超冷组织的的小鼠能够健康成长，并且新生小鼠的生育力也完全正常。虽然这种冷冻睾丸组织中生殖细胞发育成成熟精子的研究在人身上尚未开展，但它的技术原理和卵巢组织冷冻技术相通，后者已有多例在人身上成功的报道，所以我们相信在不久的将来冷冻睾丸组织中的生精细胞发育成精子一定也能够成功。
睾丸组织冻存因其明显的优势有着广阔的应用前景，但冻存复苏后的组织移植和培养仍需要科学家进一步的研究探索。尽管这一领域的研究刚刚起步，目前还有许多有待克服的难题，但将来有望给不育患者带来福音。
