劉智任,劉蕓,吳兵平,林濤
(南京軍區(qū)福州總醫(yī)院婦產科生殖醫(yī)學中心,福州 350025)
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卵母細胞形態(tài)異常對輔助生育預后情況的影響
劉智任,劉蕓*,吳兵平,林濤
(南京軍區(qū)福州總醫(yī)院婦產科生殖醫(yī)學中心,福州350025)
【摘要】目的探討卵母細胞形態(tài)異常對輔助生育預后情況的影響。方法收集2012年1月至2013年12月于本中心行黃體期長方案IVF助孕治療(排除ICSI及補救ICSI治療周期)的患者,共1 452個治療周期,根據卵母細胞形態(tài)不同分為9種形態(tài)異常類型,另外選擇500個形態(tài)正常的卵母細胞為對照組,比較形態(tài)異常組與對照組的2PN受精率、優(yōu)質卵裂胚率、優(yōu)質囊胚率、卵母細胞利用率。結果與對照組比較,9種卵母細胞形態(tài)異常組中,極體異常對2PN受精率、優(yōu)質囊胚率、卵母細胞利用率的影響最為顯著,上述指標均顯著降低(P<0.05);卵母細胞體積大的組別優(yōu)質卵裂胚率顯著低于對照組(P<0.05)。結論極體異常與卵母細胞體積變大對輔助生育預后情況有顯著影響,可用于植入前的胚胎質量評估。
【關鍵詞】卵母細胞質量;卵母細胞形態(tài);預后
自1978年世界首例試管嬰兒誕生以來,IVF-ET技術發(fā)展迅速,同時也面臨著更多的理論與技術瓶頸,對卵母細胞質量的準確評估便是其中之一。卵母細胞質量是卵母細胞內在發(fā)育潛能的反映,在IVF-ET過程中,對正常受精與早期胚胎發(fā)育起到關鍵作用[1]。目前,經超聲引導穿刺獲得的卵丘復合物在顯微鏡下只能進行粗略地評估,脫顆粒細胞后,在相差顯微鏡下可以觀察到更細致的卵母細胞結構。形態(tài)學上,發(fā)育良好的卵母細胞應為:細胞質顆粒均勻、光滑,無空泡和折光小體;卵周間隙適中并且無異物;極體圓形或橢圓形,無碎裂;透明帶光滑,厚度適中,無鋸齒樣結構[2]。除此之外具有其他形態(tài)學特征的卵母細胞都可歸入異常卵母細胞。本文對受精后脫顆粒細胞的人類卵母細胞形態(tài)進行回顧性分析,探討卵母細胞不同形態(tài)與受精后胚胎發(fā)育潛能的關系,旨在通過非侵入性的評估方法,獲取準確的胚胎信息,以期為植入前的胚胎評估提供幫助。
一、材料與方法
1. 研究對象:收集2012年1月至2013年12月于本中心行黃體期長方案IVF助孕治療(排除ICSI及補救ICSI治療周期)的患者,共1 452個治療周期,其中接受重復治療的患者僅納入第1周期?;颊叻驄D男方精液常規(guī)檢查基本正常,女方年齡21~43歲,平均年齡為(31.64±4.38)歲。為盡量減少對患者胚胎的體外操作時間,選擇在卵母細胞從患者體內取出16~18 h后常規(guī)觀察受精情況時記錄卵母細胞的形態(tài)特征。
2. 分組:依據參考文獻[3-5],對納入的助孕周期依據卵母細胞的形態(tài)進行區(qū)分,對卵母細胞形態(tài)異常者根據其特點分為9類,分別為:(1)極體異常:第一極體明顯偏大或者偏?。?2)體積大:較正常卵母細胞體積更大,直徑更長;(3)透明帶異常:透明帶形狀異常,或厚度過厚、過?。?4)帶下多顆粒:卵周間隙存在一定數量的顆粒狀物質;(5)卵周間隙大;(6)空泡;(7)中央顆粒化:卵母細胞胞質分布明顯不均,顆粒狀物質多集中于中央位置;(8)胞質粗:卵母細胞胞質整體粗糙;(9)彌散顆?;郝涯讣毎|分布明顯不均,顆粒狀物質多分布于卵母細胞周邊區(qū)域或皮質區(qū)。其中部分治療周期因同時出現不同類型的卵母細胞形態(tài)異常而重復入選不同分組。從所收集周期中隨機抽取500個形態(tài)正常的卵母細胞為對照組。
3. 觀察指標:比較各組的雙原核(2PN)受精率、優(yōu)質卵裂胚率、優(yōu)質囊胚率、卵母細胞利用率。2PN受精率=2PN受精卵母細胞數/成熟卵母細胞數;優(yōu)質卵裂胚率=優(yōu)質卵裂胚數/成熟卵母細胞數;優(yōu)質囊胚率=優(yōu)質囊胚數/囊胚培養(yǎng)胚胎數;卵母細胞利用率=(冷凍胚胎數+移植胚胎數)/獲卵總數。
4. 胚胎分級:結合原核期合子質量、卵裂期胚胎質量以及囊胚期胚胎質量綜合考慮。其中原核期合子質量評估主要依據Scott等[6]提出的Z評分系統(tǒng);卵裂期胚胎質量評估主要依據Shoukir等[7]提出的早期卵裂評價標準以及Racowsky、Wetzels等[8-10]提出的第2天(D2)/D3卵裂期評價標準,并以Wetzels等[10]的標準為主;囊胚評價標準則依據Gardner等[11]提出的分級方法為主。將受精正常、以Wetzels標準卵裂期胚胎評分為4~5分,或以Gardner標準囊胚期評分在4BB以上(包括4BB)的胚胎定為優(yōu)質胚胎。
5. 統(tǒng)計學分析:數據統(tǒng)計以SPSS 13.0版軟件進行統(tǒng)計學分析,定性資料采用χ2檢驗。P<0.05為差異具有統(tǒng)計學差異。
二、結果
1. 各類異常卵母細胞的形態(tài)學觀察:在顯微鏡下觀察9類異常卵母細胞的形態(tài),如圖1示。
A:極體異常;B:體積大;C:透明帶異常;D:帶下多顆粒;E:間隙大;F:空泡;G:中央顆?;?;H:胞質粗;I:彌散顆?;?。各種異常特征如箭頭所示圖1 9類異常卵母細胞的形態(tài)特點
2. 卵母細胞形態(tài)異常組與對照組一般情況比較:9類卵母細胞形態(tài)異常組與對照組一般情況比較,各組平均年齡、基礎FSH、平均Gn用量、卵母細胞數、平均獲卵數比較,均無顯著性差異(P>0.05)(表1)。
表1 各類卵母細胞形態(tài)異常組與對照組一般情況比較 (x-±s)
3. 各組2PN受精率、優(yōu)質卵裂胚率、優(yōu)質囊胚率、卵母細胞利用率比較:9種形態(tài)異常卵母細胞組別的2PN受精率與對照組比較,除了彌散顆?;M與對照組無顯著性差異(P>0.05)外,其他8類異常組均顯著低于對照組(P均<0.05),其中極體異常組的2PN受精率最低,為16.85%(表2)。
各異常組的優(yōu)質卵裂胚率與對照組相比較,除帶下多顆粒組外,其他8類異常組的優(yōu)質卵裂胚率均顯著低于對照組(P均<0.05)。其中中央顆粒化組與對照組比較的P值為0.043,較為接近0.05。體積大異常組的優(yōu)質卵裂胚率最低,為20.83%(表2)。
各異常組的優(yōu)質囊胚率與對照組比較,除胞質粗異常組外,其他8類異常組均顯著低于對照組(P均<0.05),其中極體異常組的優(yōu)質囊胚率最低,為9.38%(表2)。
各異常組的卵母細胞利用率與對照組比較,除卵周間隙大異常組外,其他8類異常組均顯著低于對照組(P均<0.05),其中極體異常組的卵母細胞利用率最低,僅為6.74%(表2)。
表2 各種異常形態(tài)卵母細胞對預后的影響(%)
注:與對照組比較,*P<0.05
三、討論
輔助生殖技術的具體實施過程中,所獲卵母細胞中時常會遇到各類形態(tài)異常的卵母細胞,準確評估這些卵母細胞的發(fā)育潛能,對植入前的胚胎選擇具有重要意義[3,12]。本研究比較分析了9類形態(tài)異常卵母細胞和對照組的2PN受精率、優(yōu)質卵裂胚率、優(yōu)質囊胚率及卵母細胞利用率,探討卵母細胞形態(tài)異常對輔助生育預后的影響,結果顯示各形態(tài)異常組與對照組預后指標的差異可能源于卵母細胞的不同形態(tài)。
本研究結果顯示9類卵母細胞形態(tài)異常中有8類可顯著影響卵母細胞的正常受精率,其中極體異常對其影響最大。作為核成熟的標志,第一極體一直是卵母細胞形態(tài)觀察的重點對象,光滑平整的第一極體一般提示卵母細胞為整倍體,且核質成熟的同步性較好[13],它的形態(tài)異常則往往預示著卵母細胞的非整倍性[14]。提示第一極體的形態(tài)對卵母細胞能否正常受精具有重要參考意義。另外,已有研究表明,第一極體在胚胎發(fā)育過程中起到了積極作用[15],人類胚胎發(fā)育過程中,第一極體也有可能起到一些未知作用。
對優(yōu)質卵裂胚率影響最大的卵母細胞形態(tài)異常為體積增大。體積增大的卵母細胞因其相對表面積小,在與外界環(huán)境的物質交換中效率低,這可能是其影響胚胎發(fā)育質量的重要原因。另外,體積大的卵母細胞出現多倍體的可能性也增加,進而導致其在隨后的卵裂過程中出現異常,這也是其在2PN受精率的預后指標上維持較低水平的主要原因。
對優(yōu)質囊胚率及卵母細胞利用率兩項指標影響最大的都是極體異常。在實際工作中我們發(fā)現,極體異常的卵母細胞少部分可以正常受精,在8細胞時期觀察也無明顯異常,可在優(yōu)質囊胚形成率上卻明顯降低。這部分卵母細胞極體異常的形成原因推測可能與卵母細胞成熟過程中的不對稱分裂有關。卵母細胞的不對稱分裂對于胚胎發(fā)育有著不同一般的意義,一方面卵母細胞既實現了從二倍體向單倍體的轉變,另一方面又將卵母細胞胞質中的營養(yǎng)物質基本保留了下來[16-17]。它的順利完成標志著正常大小的極體排出,而在不對稱分裂過程中,微絲起到了重要作用。有研究表明,抑制控制微絲的相關激酶活性,可導致第一極體的形成率降低,延長極體排出時間,或者排出的極體體積變大[18-19]。這部分極體異常的卵母細胞因為存在正常的單倍體基因組,在受精過程和卵裂過程中未出現明顯異常,可由于細胞質微絲功能存在異常,所以在細胞融合并向囊胚過渡的過程中易出現異常,進而導致優(yōu)質囊胚率顯著降低。因極體異常的卵母細胞正常受精率極低,優(yōu)質囊胚率也極低,因而其最后的卵母細胞利用率指標也必然降低。
通過分析對上述4個預后指標影響最大的異常形態(tài)類型,發(fā)現極體異常與體積大兩種類型的預后情況最差。除此之外,在卵母細胞利用率上有著較低值的還有透明帶異常組。透明帶在卵母細胞與顆粒細胞交流中起到了橋梁作用,其在卵母細胞發(fā)生成熟的過程中起到了不可或缺的作用[20]。除此之外,它還為胚胎提供了特殊的微環(huán)境,避免異種精子進入,阻止多精受精,防止卵裂球離散,促使囊胚腔的形成[21-24]。因此透明帶異常對輔助生育預后有較大影響。
綜上所述,卵母細胞的形態(tài)異常與輔助生育預后指標有著不同程度的相關性,其中極體異常、體積大兩種異常類型對預后情況的綜合影響最大,可作為卵母細胞及胚胎發(fā)育潛能的理想指標。透明帶異常對預后情況的綜合影響亦較大,其他6種異常對預后情況的影響則各有側重,它們能否作為卵母細胞及胚胎發(fā)育潛能的參考指標及其具體作用尚需進一步的大數據研究。
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[編輯:郭永]
【作者簡介】劉智任,男,福建莆田人,碩士,細胞生物學專業(yè).(*通訊作者)
【收稿日期】2015-07-06;【修回日期】2015-10-25
DOI:10.3969/j.issn.1004-3845.2016.2.014