PDF《“试管婴儿”技术 3 0 年——回顾和展望》

1202 生命科学 第22 卷生,相比于传统从尿液中提纯的产品,批间效果更 加稳定;

近期,更有改良的长效 F S H 制剂出现, 一次注射可维持 COH 作用达

7 天,将有效增加患者 的治疗依从性.类似的还有黄体酮注射液已被改进 成阴道黄体酮栓剂等. 1.2 超声影像学 20世纪80年代的发展对IVF治疗也有巨大的推 动作用.经腹部和阴道的超声检查可以很方便、直 观地反映盆腔内卵泡以及子宫内膜的生长情况[6] . 现今,在超排的后期会每日进行常规的B 超监测,以 便更准确的评估 COH 效果并及时调整用药剂量和方 案,这对于 IVF 治疗是至关重要的.多普勒超声还 可以提供对子宫血流灌注情况的评估,为了解子宫 内膜是否适宜妊娠提供了指导[7] .早期复杂的开腹 取卵和经腹腔镜取卵术也早已被更简便、对患者创 伤小的经阴道 B 超引导下穿刺取卵术所取代[8] ,这 促进了 IVF 治疗像门诊诊疗方式的过渡,极大地推 动了 IVF 治疗更为广泛的开展.

2 实验室技术的主要发展 2.1 胚胎培养体系 由于受精和植入前发育过程都转移到体外,如 何更好的模拟体内环境是构建成功 IVF 培养体系的 关键.就培养基而言,早期 IVF 采用并非专为胚胎 设计的组织培养用培养基,例如 Ham F10.在20 世纪

80 年代和

90 年代,类似的简单或复杂成份的 培养基被广泛用于 IVF 卵裂期胚胎培养并获得较好 的效果.但在延长培养后,胚胎虽然能发育到囊胚 并成功妊娠,但是囊胚形成率及种植率低下.随后,有的研究人员尝试利用共培养来提高囊胚发育 率获得了较好的效果[9] .在体内,早期胚胎是在输 卵管内发育到囊胚阶段才进入子宫腔等待种植,随 着对输卵管和子宫腔液的成份分析以及胚胎新陈代 谢研究的推进,研发出了针对卵裂期胚胎和囊胚不 同的营养需求分别采用不同培养基的序贯培养体 系:配子至

8 细胞期的培养基含有与输卵管液相同 的碳水化合物以及早期分裂期胚胎必需的非必需氨 基酸、谷氨酰胺和乙二胺四乙酸(EDTA);

8 细胞期 至囊胚培养则采用了碳水化合物含量与子宫相同, 含有必需与非必需氨基酸并去除了抑制内细胞团发 育和囊胚形成的含 EDTA 的培养基[10] .此外,在 体外培养过程中,保证类似母体内稳定的温度 (37~37.5°C)、湿度(95%饱和湿度)以及合适的 CO2 和O2 张力十分重要.合适的 CO2 分压(5%)对于 保证培养基处于合适的 pH 环境是很关键的,而近 期的研究更发现接近体内组织O2分压(5%)的环境能 减少胚胎受到氧自由基的损伤,更加有利于囊胚的 形成.因此,目前大多数 IVF 中心均采用带有 O2 控 制系统的三气调节 CO2 培养箱或者是直接灌注混合 气(5%CO2,5%O2 和90%N2)的桌面型培养箱用于 胚胎培养.培养基和培养体系的改进使得囊胚形成 率明显改善,而囊胚种植率更可以达到 40%以上, 推动了囊胚培养和移植在 IVF 治疗中的广泛应用. 近期,更有采用微流体设计的小型培养箱面世,能 持续进行培养基的缓慢更换,便于随时带走培养体 系中的代谢废物,更好的维持体外培养环境中胚胎 的活力[11] .相信随着人们对早期胚胎发育的了解不 断加深,目前的培养系统仍然存在改进的空间. 2.2 筛选具有发育潜能胚胎的方法 已经发现 IVF 治疗过程中获得的卵裂期胚胎具 有较高的发育阻滞率,约有 50%以上的胚胎不能发 育至囊胚阶段.这是体外培养条件所导致还是在体 内自然状况下就具有的正常现象仍不清楚.不过, 近30年来人们已经建立了一系列较为准确的指标来 帮助筛选最具有发育潜能的胚胎.最为常用的是形 态学的评分系统.对于原核期合子而言,Scott 和Tesarik分别提出了以原核和核仁的排列以及胞浆晕 的出现为基础的评分体系,他们发现核仁前体的数 目和分布可以预见胚胎的种植潜能[12,13] .对于卵裂 期胚胎,则以卵裂率、卵裂球形态对称与否以及碎 片多少和分布等为指标来评判胚胎的质量.卵裂球 中出现多核的情况也预示着胚胎的染色体存在异 常,被认为会严重削弱胚胎的种植潜能[14] .随着囊 胚培养技术的成熟,延长培养时间以选择发育快、 内细胞团清晰、外胚滋养层细胞多的优质囊胚[15] 进 行移植成为了筛选的最佳方案, 种植率可以达到60% 以上.不过,种植率明显提高的原因除了通过囊胚 培养筛选去除发育阻滞的胚胎以外,囊胚移植更加 符合自然妊娠的情况,胚胎在合适的时间被移植到 了子宫腔内可能是另一重要因素. 除了形态学指标以 外,人们还发现胚胎的糖酵解等代谢活性与胚胎发 育潜能相关,因此出现了通过检测胚胎培养液中代 谢底物水平来预测胚胎发育潜能的无创性新方法[16] . 以上描述的各种无创性筛选方法各有特点,目前应 用的趋势是尽可能多的结合不同时间点的评判指标 来综合筛选.一个更完美的解决方案是采用实时摄 像系统纪录单个胚胎的发育行为来更准确评估胚胎 的发育潜能[17,18] .