鄧星,段超群,黎興盛,袁照清,李清,劉珍,韓艷
(江西省宜春市婦幼保健院輔助生殖科,宜春 336000)
自1978年世界上首例“試管嬰兒”路易斯.布朗在英國(guó)誕生以來(lái),人類(lèi)輔助生殖技術(shù)(assisted reproductive technology,ART)發(fā)展迅速,迄今為止,全世界已經(jīng)有大約500萬(wàn)例試管嬰兒出生[1]。人類(lèi)ART的成功依賴(lài)臨床和胚胎實(shí)驗(yàn)室的緊密配合,其中實(shí)驗(yàn)室質(zhì)量控制的好壞直接影響到配子的結(jié)合和受精卵的發(fā)育,進(jìn)而影響到體外受精-胚胎移植(in-vitro fertilization-embryo transfer,IVF-ET)的成功率[2],我國(guó)人類(lèi)體外受精胚胎移植實(shí)驗(yàn)室操作專(zhuān)家共識(shí)(2016版)規(guī)定新裝修胚胎培養(yǎng)室啟用前需要用鼠胚試驗(yàn)(mouse embryo assay,MEA),要求囊胚形成率在75%-80%為合格[3],鼠胚試驗(yàn)合格后才能投入使用。此外,玻璃化冷凍技術(shù)因其簡(jiǎn)單快速有效,并且在復(fù)蘇率和囊胚孵出率等方面均優(yōu)于傳統(tǒng)程序冷凍技術(shù)而被廣泛應(yīng)用。玻璃化冷凍技術(shù)提高了每次促排卵/取卵周期的累計(jì)妊娠率[4]。本研究擬分別對(duì)體內(nèi)、體外完成受精過(guò)程的昆明小白鼠受精卵體外培養(yǎng)至第5d,觀(guān)察其卵裂率、囊胚率;并對(duì)囊胚進(jìn)行玻璃化冷凍及繼續(xù)培養(yǎng),比較囊胚冷凍與否孵出率的差異,以對(duì)我院新建胚胎培養(yǎng)室的環(huán)境和培養(yǎng)體系進(jìn)行檢測(cè),為本單位順利開(kāi)展人類(lèi)胚胎體外培養(yǎng)提供可靠的實(shí)驗(yàn)依據(jù)和質(zhì)量控制保證。
1.1 材料 選擇湖南斯萊克景達(dá)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物公司的6-8周齡昆明白雌鼠;選擇年齡盡可能大的雄鼠(10周)。光照制度:或者12h黑暗,12h光照。室內(nèi)溫度為20-26℃。雄鼠單籠飼養(yǎng),雌鼠集中飼養(yǎng),保證飼養(yǎng)密度不低于100cm2/只,自由飲水采食,飼料為小鼠繁殖料。PMSG(由杭州動(dòng)物藥品廠(chǎng)提供)500IU/支(使用特定稀釋液將PMSG稀釋成100IU/ml)、人絨毛膜促性腺激素(HCG)500IU/支(使用注射用水將HCG稀釋成100IU/ml)、Vitrolife序貫培養(yǎng)液(瑞典)、、冷凍解凍液(VT101,VT102),載桿購(gòu)自日本加藤公司。
1.2 方法
1.2.1 受精卵的獲取 體內(nèi)受精卵的獲取:分批次(3只為一批次)對(duì)健康的雌性小鼠在統(tǒng)一的時(shí)間(17:00)進(jìn)行腹腔PMSG10IU(0.1ml)注射;注射48h后進(jìn)行HCG 10lU(0.1ml)注射。然后按照雄鼠:雌鼠1:1的比例將雌雄小鼠合籠,若隔日晨見(jiàn)陰道栓則交配成功。隨后處死雌鼠,取出輸卵管,在體顯微鏡下取出受精卵,對(duì)獲取的受精卵洗滌并脫顆粒細(xì)胞后將每個(gè)微滴放10個(gè)受精卵置于卵裂培養(yǎng)皿中,6%CO2培養(yǎng)箱中培養(yǎng)。體外受精卵的獲?。悍峙尾捎蒙鲜鲶w內(nèi)受精所述的方法注射雌鼠,HCG注射后隔日早8:30處死雌鼠,同上述的方法處理輸卵管,通過(guò)輕輕擠壓方式獲得卵冠丘復(fù)合物,對(duì)獲取的卵冠丘復(fù)合物進(jìn)行洗滌后置于受精皿中,每個(gè)微滴放10個(gè)受精卵將其放置到培養(yǎng)箱中。隨后,采集雄鼠的附睪尾精液利用微滴受精法進(jìn)行體外受精。
1.2.2 囊胚的玻璃化冷凍復(fù)蘇 冷凍:胚胎置于平衡液中5-15min(不可超過(guò)15min),此過(guò)程內(nèi)可見(jiàn)細(xì)胞皺縮后重新擴(kuò)張。將胚胎轉(zhuǎn)入冷凍液,至少于3個(gè)不同液滴多次吸放胚胎,以便充分清洗除去平衡液。將胚胎轉(zhuǎn)到冷凍載桿上,每管1-3枚胚胎。盡量減少殘留冷凍液的體積,約1-2μl為佳。迅速將載桿浸入液氮中。注意胚胎與冷凍液接觸時(shí)間不可超過(guò)1min。復(fù)蘇:將冷凍載桿插入復(fù)蘇1液中,可見(jiàn)胚胎從載桿脫落至復(fù)蘇1液。胚胎于復(fù)蘇1液中停留1min,依次轉(zhuǎn)至復(fù)蘇2液3min及復(fù)蘇3液5min,最后于復(fù)蘇4液中平衡5min,轉(zhuǎn)入培養(yǎng)液,于培養(yǎng)箱內(nèi)培養(yǎng)12h記錄囊胚孵出情況。
1.3 觀(guān)察指標(biāo) 本次實(shí)驗(yàn)中觀(guān)察的指標(biāo)包括:卵裂率、囊胚率、囊胚孵出率。根據(jù)Gardner[5]等綜合囊胚擴(kuò)張狀態(tài),內(nèi)細(xì)胞團(tuán)和滋養(yǎng)層細(xì)胞的發(fā)育對(duì)囊胚的質(zhì)量進(jìn)行全面評(píng)定。囊胚評(píng)分4期,內(nèi)細(xì)胞團(tuán)及滋養(yǎng)層為B級(jí)以上的胚胎用于本實(shí)驗(yàn)研究。
1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法 本次研究采用了SPSS 21.0進(jìn)行分析,計(jì)數(shù)資料用百分比表示,采用χ2檢驗(yàn),P<0.05,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
2.1 比較體內(nèi)、外受精小鼠胚胎的體外發(fā)育情況體內(nèi)受精昆明白小鼠共進(jìn)行了9個(gè)批次試驗(yàn),結(jié)果見(jiàn)表1。體外受精昆明白小鼠共進(jìn)行了8個(gè)批次試驗(yàn),結(jié)果見(jiàn)表2。
體內(nèi)、體外受精獲得的卵裂率和囊胚形成率經(jīng)卡方檢驗(yàn),P值均大于0.05,即2-細(xì)胞率和囊胚形成率在體內(nèi)受精組與體外受精組間差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。
2.2 比較新鮮囊胚與冷凍囊胚的孵出率 玻璃化冷凍組與未冷凍組的囊胚孵出率差別并無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。 實(shí)驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表 3。
表1 昆明白小鼠體內(nèi)受精胚胎體外發(fā)育
表2 昆明白小鼠體外受精胚胎體外發(fā)育情況
表3 囊胚冷凍與否的孵出率
胚胎實(shí)驗(yàn)室是人類(lèi)輔助生殖技術(shù)順利實(shí)施的重要部分,是保證ART成功的重要核心條件。質(zhì)量控制在體外受精及胚胎培養(yǎng)的過(guò)程中有著至關(guān)重要的作用。而囊胚培養(yǎng)及玻璃化冷凍技術(shù)也是現(xiàn)代輔助生殖技木不可缺少的部分。文獻(xiàn)報(bào)道,體外延長(zhǎng)培養(yǎng)能有效篩選具有發(fā)育潛力的胚胎,優(yōu)質(zhì)囊胚形成與D2、D3胚胎的卵裂球數(shù)及碎片評(píng)級(jí)密切相關(guān)[6]。鼠胚實(shí)驗(yàn)分析(MEA)適用于新建的IVF實(shí)驗(yàn)室質(zhì)控[7]。
體內(nèi)受精法采集2-細(xì)胞胚胎,該方法雖穩(wěn)定簡(jiǎn)單,但其不能良好地評(píng)價(jià)配子及受精卵對(duì)培養(yǎng)所用的試劑耗材的敏感性,不能對(duì)體外受精的全過(guò)程和實(shí)驗(yàn)操作人員進(jìn)行全面評(píng)價(jià)及發(fā)現(xiàn)培養(yǎng)體系中存在的問(wèn)題[8]。受精在輔助生殖技術(shù)中是極為重要的,是精子和卵子相互作用的結(jié)果[9]。且已有的研究結(jié)果顯示1-細(xì)胞鼠胚胎比2-細(xì)胞鼠胚胎對(duì)胚胎發(fā)育的影響更敏感,更有利于檢測(cè)出不利因素對(duì)胚胎發(fā)育的影響[10]。所以,我們將兩種方法結(jié)合,對(duì)胚胎實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行了全面的質(zhì)量控制,得到了較好的結(jié)果,體內(nèi)外受精體外胚胎培養(yǎng)2細(xì)胞率,囊胚形成率差別并無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05),符合IVF-ET實(shí)驗(yàn)室的質(zhì)控標(biāo)準(zhǔn)[11]。
近年來(lái),在輔助生殖領(lǐng)域中玻璃化冷凍技術(shù)廣泛應(yīng)用于胚胎及卵母細(xì)胞[12]。該技術(shù)以其簡(jiǎn)便、高效等優(yōu)勢(shì)逐漸代替?zhèn)鹘y(tǒng)程序化冷凍,大量研究證實(shí)玻璃化冷凍技術(shù)能夠高效地保存人類(lèi)胚胎[13,14]。我們的實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,玻璃化冷凍囊胚復(fù)蘇后的孵出率與未冷凍的囊胚孵出率的差別并無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05),一方面可以說(shuō)明我們實(shí)驗(yàn)室的玻璃化冷凍技術(shù)并未對(duì)胚胎孵出造成不利的影響;另一方面說(shuō)明本實(shí)驗(yàn)室的培養(yǎng)環(huán)境適合胚胎發(fā)育,同時(shí)也可以證明實(shí)驗(yàn)室的質(zhì)量控制和技術(shù)員的操作水平達(dá)到了實(shí)施IVF實(shí)驗(yàn)室的要求。
我們實(shí)驗(yàn)使用小鼠體內(nèi)受精和體外受精這兩種方法獲得受精胚,進(jìn)行胚胎培養(yǎng)發(fā)育到囊胚以及對(duì)囊胚進(jìn)行玻璃化冷凍,作為實(shí)驗(yàn)室培養(yǎng)體系監(jiān)測(cè)評(píng)價(jià)指標(biāo),為完成人類(lèi)輔助生殖技術(shù)的安全有效的實(shí)施提供保障。