人類(lèi)輔助生殖技術(shù)中胚胎質(zhì)量評(píng)估方法的應(yīng)用研究進(jìn)展

楊曾瑜

【摘 要】目的：胚胎質(zhì)量評(píng)估方法是否優(yōu)質(zhì)可直接影響輔助生殖的臨床妊娠結(jié)局。就目前而言，對(duì)配子、胚胎各時(shí)期的形態(tài)特征予以形態(tài)學(xué)評(píng)分是應(yīng)用比較廣泛的質(zhì)量評(píng)估方法。近年來(lái)，將形態(tài)學(xué)評(píng)分系統(tǒng)結(jié)合實(shí)時(shí)成像分析系統(tǒng)觀察胚胎發(fā)育過(guò)程的方法備受關(guān)注，其應(yīng)用價(jià)值較為肯定。代謝組學(xué)法由于受檢測(cè)技術(shù)手段限制，而無(wú)法廣泛應(yīng)用于臨床之中，并且，不論是形態(tài)學(xué)還是代謝組學(xué)分析，都無(wú)法對(duì)異常染色體進(jìn)行診斷，因此，PGS（胚胎植入前遺傳學(xué)篩查）和PGD（胚胎植入前遺傳學(xué)診斷）成為了選擇染色體正常的胚胎的有效方式，但是，該種方式產(chǎn)生的結(jié)果仍然可能存在偏差。本文采用文字闡述的形式就人類(lèi)輔助生殖技術(shù)中胚胎質(zhì)量評(píng)估方法的應(yīng)用研究進(jìn)展情況進(jìn)行研究。

【關(guān)鍵詞】人類(lèi)輔助生殖技術(shù);胚胎質(zhì)量;評(píng)估方法;應(yīng)用研究

【中圖分類(lèi)號(hào)】R714.8 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】B 【文章編號(hào)】1002-8714（2020）02-0-01

人類(lèi)輔助生殖技術(shù)中，當(dāng)前的研究熱點(diǎn)在于如何快捷且有效選擇出最具有發(fā)育潛能、并且遺傳基因正常的胚胎，主要的評(píng)估方式涉及3種：形態(tài)學(xué)評(píng)分系統(tǒng)（配子、胚胎形態(tài)學(xué)特征）、代謝組學(xué)分析系統(tǒng)（配子、胚胎代謝產(chǎn)物）、基因組學(xué)檢測(cè)系統(tǒng)（卵母細(xì)胞、胚胎方面的染色體、基因檢測(cè)）[1-2]。本文采用文字闡述的形式就人類(lèi)輔助生殖技術(shù)中胚胎質(zhì)量評(píng)估方法的應(yīng)用研究進(jìn)展情況進(jìn)行研究。

1 形態(tài)學(xué)評(píng)分系統(tǒng)

1.1卵子的質(zhì)量

卵母細(xì)胞存在致密卵丘或存在放射冠層，同時(shí)伴隨放射冠-卵丘復(fù)合體擴(kuò)張則代表該種卵母細(xì)胞不成熟，則卵子不可用。成熟卵母細(xì)胞代表具有旭日樣放射冠和充分卵丘擴(kuò)張，并且一般處于MⅡ階段，若放射冠有極度擴(kuò)張形成，則可顯像出第一極體（Pb1）。除此之外，高質(zhì)量的卵母細(xì)胞都具有顆粒層和卵丘細(xì)胞的黏附傾向。行卵胞質(zhì)內(nèi)單精子注射的過(guò)程中，在受精前準(zhǔn)確評(píng)價(jià)卵子形態(tài)，可以作為胚胎移植中選擇胚胎的主要依據(jù)[3-4]。一般情況下，正常的成熟卵子具有形態(tài)完整的第一極體，卵子大小正常，色澤正常，卵周隙大小正常，無(wú)碎片，胞質(zhì)不存在空泡。

1.2精子形態(tài)

正常精子形態(tài)率下降多提示睪丸生理機(jī)能不良。睪丸生理機(jī)能不良不但影響精子的正常形態(tài)，還有可能直接影響精子的正常功能，從而導(dǎo)致生育能力下降。借助高倍光學(xué)顯微鏡技術(shù)與微分干涉相差光學(xué)技術(shù)觀察精子（精子放大到6300倍），以此進(jìn)行選擇，可以對(duì)精子核、頂體后致密板等結(jié)構(gòu)篩選正常精子[5-6]。隨著醫(yī)學(xué)技術(shù)不斷發(fā)展，通過(guò)胞質(zhì)內(nèi)形態(tài)學(xué)篩選精子注射技術(shù)還可以對(duì)精子細(xì)胞器進(jìn)行分辨，尤其是觀察圓頭精子頂體情況。在胞質(zhì)內(nèi)形態(tài)學(xué)篩選精子注射技術(shù)下觀察精子的細(xì)胞器，其精子暴露光線(xiàn)下時(shí)間不會(huì)高于1s，因此，導(dǎo)致精子產(chǎn)生不良反應(yīng)的幾率較低;用放大13 000 倍的顯微鏡觀察不活動(dòng)精子，可以觀察到精子的精子核、高線(xiàn)粒體、最少DNA 碎片[7-8]。

2 實(shí)時(shí)成像系統(tǒng)的胚胎形態(tài)分析

胚胎發(fā)育的過(guò)程是動(dòng)態(tài)且復(fù)雜化的，需要從取卵到移植各時(shí)期的胚胎情況進(jìn)行評(píng)價(jià)，且胚胎評(píng)分體系要具有連續(xù)性，以此選擇出最為適宜的胚胎進(jìn)行移植。在目前的臨床應(yīng)用中，常見(jiàn)應(yīng)用技術(shù)有：偏振光顯微鏡系統(tǒng)、實(shí)時(shí)成像系統(tǒng)，將上述技術(shù)應(yīng)用于研究倉(cāng)鼠卵子多層透明帶結(jié)構(gòu)的試驗(yàn)之中，發(fā)現(xiàn)偏振光顯微鏡系統(tǒng)、實(shí)時(shí)成像系統(tǒng)可以有效預(yù)測(cè)卵子和胚胎活力，因此，借鑒證明了使用振光顯微鏡系統(tǒng)、實(shí)時(shí)成像系統(tǒng)技術(shù)可以通過(guò)紡錘體預(yù)測(cè)卵子和胚胎活力，這是由于：紡錘體對(duì)環(huán)境pH、溫度的敏感性均極強(qiáng)，異常的pH與低溫會(huì)瞬間分解紡錘體。因此，借助偏振光顯微鏡系統(tǒng)、實(shí)時(shí)成像系統(tǒng)觀察紡錘體有利于提供出最佳的胚胎實(shí)驗(yàn)室培養(yǎng)環(huán)境;實(shí)時(shí)成像系統(tǒng)對(duì)預(yù)測(cè)胚胎發(fā)育成囊胚或發(fā)育停滯的準(zhǔn)確度較高，最高可至93%，該種方式將受精卵放置于封閉恒定環(huán)境之中，借助實(shí)時(shí)圖像對(duì)每一時(shí)刻的胚胎發(fā)育狀態(tài)進(jìn)行系統(tǒng)采集，既可以評(píng)估胚胎的整個(gè)發(fā)育過(guò)程，還大大降低了由于人為操作所帶來(lái)的損害性[9-10]。各發(fā)育階段卵裂時(shí)間是判斷是否形成囊胚的重要指標(biāo);還有研究學(xué)者開(kāi)發(fā)了非侵入性早期胚胎活力評(píng)價(jià)系統(tǒng)來(lái)判斷囊胚形成與囊胚生成情況，經(jīng)多個(gè)生殖中心研究發(fā)現(xiàn)其系統(tǒng)技術(shù)具有一定的應(yīng)用價(jià)值，屬于當(dāng)前最具有前景的無(wú)創(chuàng)胚胎質(zhì)量評(píng)價(jià)技術(shù)，該種系統(tǒng)技術(shù)主要是通過(guò)使用滴中孔培養(yǎng)胚胎，并監(jiān)測(cè)胚胎，可以有效提高囊胚生成率[11-12]。

3 代謝組學(xué)

生物機(jī)體屬于復(fù)雜體系，具有整體化和網(wǎng)絡(luò)化，在不斷的代謝網(wǎng)絡(luò)中進(jìn)行調(diào)整，以此穩(wěn)定自身與外界之間的互動(dòng)平衡?；蚝偷鞍踪|(zhì)的變化反映生命體會(huì)發(fā)生什么，代謝物質(zhì)和代謝表型反映生命體已經(jīng)發(fā)生什么，可以直接將生物體系生理、生化功能均直接體現(xiàn)出來(lái)。一個(gè)生物的代謝產(chǎn)物（所有）組成了代謝組，在機(jī)體的新陳代謝過(guò)程中，研究其所有低分子量的代謝產(chǎn)物，可以對(duì)外界刺激或基因修飾所造成的變化進(jìn)行反映，這也被稱(chēng)之為代謝組學(xué)[13-14]。在輔助生殖領(lǐng)域之中，其代謝組學(xué)涉及有：卵泡液代謝組學(xué)、胚胎培養(yǎng)液代謝組學(xué)。

3.1卵泡液代謝組學(xué)

卵泡液屬于卵母細(xì)胞發(fā)育的微環(huán)境， 組成部分有：血漿成分、顆粒細(xì)胞、卵泡膜細(xì)胞的代謝物質(zhì)，內(nèi)部含有卵子生長(zhǎng)的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)。卵泡液代謝成分可能與卵母細(xì)胞的質(zhì)量存在一定相關(guān)性[15-16]。有研究者研究發(fā)現(xiàn)：未成熟卵與成熟卵的培養(yǎng)基存在明顯差異性的光譜顯示，發(fā)育優(yōu)質(zhì)的胚胎與發(fā)育劣質(zhì)的胚胎之間存在卵子培養(yǎng)基成分較大差異性。該研究認(rèn)為：卵子培養(yǎng)基代謝成分與卵子核成熟度之間存在一定相關(guān)性，可以對(duì)胚胎活力進(jìn)一步預(yù)測(cè)。有資料顯示，在研究對(duì)人卵泡液成分采用近紅外分光鏡技術(shù)的過(guò)程中，發(fā)現(xiàn)卵泡液中的葡萄糖、乳酸等含量與年齡、正常受精率之間存在相關(guān)性，因此，分析卵泡液可以有效預(yù)測(cè)卵子質(zhì)量。值得注意的是：分析每個(gè)卵泡的卵泡液時(shí)需要分開(kāi)培養(yǎng)卵子，該步驟大大增加了體外操作時(shí)間，實(shí)際操作也十分繁瑣，因此，該種應(yīng)用技術(shù)還需要不斷開(kāi)發(fā)與改進(jìn)[17-18]。

3.2胚胎代謝組學(xué)

有相關(guān)資料對(duì)質(zhì)譜分析技術(shù)檢測(cè)培養(yǎng)液進(jìn)行研究，分析丙酮酸、葡萄糖、脂肪酸等情況，以此挑選有發(fā)育潛能的胚胎;還有學(xué)者通過(guò)對(duì)可溶性人白細(xì)胞抗原G的表達(dá)情況進(jìn)行檢測(cè)，研究發(fā)現(xiàn)sHLA-G 因子胚胎主要存在于植入及妊娠生于培養(yǎng)基之中，并且，在早期胎盤(pán)的絨毛外細(xì)胞滋養(yǎng)層之中有較高特異性表達(dá)，能夠起到提高母-胎界面免疫耐受能力，并且，有助于提高胚胎發(fā)育質(zhì)量[19-20]。

4 基因組學(xué)

染色體正常的胚胎其發(fā)育潛能一般都優(yōu)于染色體異常的胚胎。有資料顯示，40歲以上的患者，卵子非整倍體發(fā)生率極高，在50.00%之上。異常染色體對(duì)胚胎具可能有致死效應(yīng)，因此，篩選出染色體正常的胚胎進(jìn)行移植顯得尤為重要，不但有助于臨床妊娠率的提高，還能提高活產(chǎn)率和質(zhì)量。PGS（胚胎植入前遺傳學(xué)篩查）和PGD（胚胎植入前遺傳學(xué)診斷）技術(shù)主要通過(guò)收取胚胎的部分細(xì)胞進(jìn)行檢測(cè)，以此篩選出染色體正常的胚胎進(jìn)行移植，達(dá)到提高妊娠率和活產(chǎn)率的目的。

5 小結(jié)

在人類(lèi)輔助生殖技術(shù)的胚胎質(zhì)量評(píng)估方法中，應(yīng)用的最為頻繁的評(píng)價(jià)方式屬于形態(tài)學(xué)評(píng)價(jià)方法，但是，隨著應(yīng)用技術(shù)不斷發(fā)展，形態(tài)學(xué)評(píng)價(jià)方法的不足之處日益突顯。因此，開(kāi)發(fā)出一項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)化且無(wú)創(chuàng)的技術(shù)方式是關(guān)鍵。代謝組學(xué)、基因組學(xué)均處于不同的應(yīng)用階段。近年來(lái)，也有一些新的技術(shù)方式備受關(guān)注，如：轉(zhuǎn)錄組學(xué)分析、蛋白質(zhì)組學(xué)分析等。在實(shí)際工作中，在不同的階段使用不同的評(píng)估方法，多種技術(shù)聯(lián)合應(yīng)用，以此選擇出基因正常、質(zhì)量好的胚胎的評(píng)價(jià)方式值得展望。

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