人類輔助生殖技術中胚胎質量評估方法的應用研究進展

楊曾瑜

【摘 要】目的：胚胎質量評估方法是否優質可直接影響輔助生殖的臨床妊娠結局。就目前而言，對配子、胚胎各時期的形態特征予以形態學評分是應用比較廣泛的質量評估方法。近年來，將形態學評分系統結合實時成像分析系統觀察胚胎發育過程的方法備受關注，其應用價值較為肯定。代謝組學法由于受檢測技術手段限制，而無法廣泛應用于臨床之中，并且，不論是形態學還是代謝組學分析，都無法對異常染色體進行診斷，因此，PGS（胚胎植入前遺傳學篩查）和PGD（胚胎植入前遺傳學診斷）成為了選擇染色體正常的胚胎的有效方式，但是，該種方式產生的結果仍然可能存在偏差。本文采用文字闡述的形式就人類輔助生殖技術中胚胎質量評估方法的應用研究進展情況進行研究。

【關鍵詞】人類輔助生殖技術;胚胎質量;評估方法;應用研究

【中圖分類號】R714.8 【文獻標識碼】B 【文章編號】1002-8714（2020）02-0-01

人類輔助生殖技術中，當前的研究熱點在于如何快捷且有效選擇出最具有發育潛能、并且遺傳基因正常的胚胎，主要的評估方式涉及3種：形態學評分系統（配子、胚胎形態學特征）、代謝組學分析系統（配子、胚胎代謝產物）、基因組學檢測系統（卵母細胞、胚胎方面的染色體、基因檢測）[1-2]。本文采用文字闡述的形式就人類輔助生殖技術中胚胎質量評估方法的應用研究進展情況進行研究。

1 形態學評分系統

1.1卵子的質量

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

1.2精子形態

正常精子形態率下降多提示睪丸生理機能不良。睪丸生理機能不良不但影響精子的正常形態，還有可能直接影響精子的正常功能，從而導致生育能力下降。借助高倍光學顯微鏡技術與微分干涉相差光學技術觀察精子（精子放大到6300倍），以此進行選擇，可以對精子核、頂體后致密板等結構篩選正常精子[5-6]。隨著醫學技術不斷發展，通過胞質內形態學篩選精子注射技術還可以對精子細胞器進行分辨，尤其是觀察圓頭精子頂體情況。在胞質內形態學篩選精子注射技術下觀察精子的細胞器，其精子暴露光線下時間不會高于1s，因此，導致精子產生不良反應的幾率較低;用放大13 000 倍的顯微鏡觀察不活動精子，可以觀察到精子的精子核、高線粒體、最少DNA 碎片[7-8]。

2 實時成像系統的胚胎形態分析

胚胎發育的過程是動態且復雜化的，需要從取卵到移植各時期的胚胎情況進行評價，且胚胎評分體系要具有連續性，以此選擇出最為適宜的胚胎進行移植。在目前的臨床應用中，常見應用技術有：偏振光顯微鏡系統、實時成像系統，將上述技術應用于研究倉鼠卵子多層透明帶結構的試驗之中，發現偏振光顯微鏡系統、實時成像系統可以有效預測卵子和胚胎活力，因此，借鑒證明了使用振光顯微鏡系統、實時成像系統技術可以通過紡錘體預測卵子和胚胎活力，這是由于：紡錘體對環境pH、溫度的敏感性均極強，異常的pH與低溫會瞬間分解紡錘體。因此，借助偏振光顯微鏡系統、實時成像系統觀察紡錘體有利于提供出最佳的胚胎實驗室培養環境;實時成像系統對預測胚胎發育成囊胚或發育停滯的準確度較高，最高可至93%，該種方式將受精卵放置于封閉恒定環境之中，借助實時圖像對每一時刻的胚胎發育狀態進行系統采集，既可以評估胚胎的整個發育過程，還大大降低了由于人為操作所帶來的損害性[9-10]。各發育階段卵裂時間是判斷是否形成囊胚的重要指標;還有研究學者開發了非侵入性早期胚胎活力評價系統來判斷囊胚形成與囊胚生成情況，經多個生殖中心研究發現其系統技術具有一定的應用價值，屬于當前最具有前景的無創胚胎質量評價技術，該種系統技術主要是通過使用滴中孔培養胚胎，并監測胚胎，可以有效提高囊胚生成率[11-12]。

3 代謝組學

生物機體屬于復雜體系，具有整體化和網絡化，在不斷的代謝網絡中進行調整，以此穩定自身與外界之間的互動平衡?；蚝偷鞍踪|的變化反映生命體會發生什么，代謝物質和代謝表型反映生命體已經發生什么，可以直接將生物體系生理、生化功能均直接體現出來。一個生物的代謝產物（所有）組成了代謝組，在機體的新陳代謝過程中，研究其所有低分子量的代謝產物，可以對外界刺激或基因修飾所造成的變化進行反映，這也被稱之為代謝組學[13-14]。在輔助生殖領域之中，其代謝組學涉及有：卵泡液代謝組學、胚胎培養液代謝組學。

3.1卵泡液代謝組學

卵泡液屬于卵母細胞發育的微環境， 組成部分有：血漿成分、顆粒細胞、卵泡膜細胞的代謝物質，內部含有卵子生長的營養物質。卵泡液代謝成分可能與卵母細胞的質量存在一定相關性[15-16]。有研究者研究發現：未成熟卵與成熟卵的培養基存在明顯差異性的光譜顯示，發育優質的胚胎與發育劣質的胚胎之間存在卵子培養基成分較大差異性。該研究認為：卵子培養基代謝成分與卵子核成熟度之間存在一定相關性，可以對胚胎活力進一步預測。有資料顯示，在研究對人卵泡液成分采用近紅外分光鏡技術的過程中，發現卵泡液中的葡萄糖、乳酸等含量與年齡、正常受精率之間存在相關性，因此，分析卵泡液可以有效預測卵子質量。值得注意的是：分析每個卵泡的卵泡液時需要分開培養卵子，該步驟大大增加了體外操作時間，實際操作也十分繁瑣，因此，該種應用技術還需要不斷開發與改進[17-18]。

3.2胚胎代謝組學

有相關資料對質譜分析技術檢測培養液進行研究，分析丙酮酸、葡萄糖、脂肪酸等情況，以此挑選有發育潛能的胚胎;還有學者通過對可溶性人白細胞抗原G的表達情況進行檢測，研究發現sHLA-G 因子胚胎主要存在于植入及妊娠生于培養基之中，并且，在早期胎盤的絨毛外細胞滋養層之中有較高特異性表達，能夠起到提高母-胎界面免疫耐受能力，并且，有助于提高胚胎發育質量[19-20]。

4 基因組學

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

5 小結

在人類輔助生殖技術的胚胎質量評估方法中，應用的最為頻繁的評價方式屬于形態學評價方法，但是，隨著應用技術不斷發展，形態學評價方法的不足之處日益突顯。因此，開發出一項標準化且無創的技術方式是關鍵。代謝組學、基因組學均處于不同的應用階段。近年來，也有一些新的技術方式備受關注，如：轉錄組學分析、蛋白質組學分析等。在實際工作中，在不同的階段使用不同的評估方法，多種技術聯合應用，以此選擇出基因正常、質量好的胚胎的評價方式值得展望。

參考文獻

[1] Nagyova E. The Biological Role of Hyaluronan-Rich Oocyte-Cumulus Extracellular Matrix in Female Reproduction：[J]. International Journal of Molecular Sciences， 2018， 19（1）：283.

[2] 劉見橋，吳乙璇，劉海英，董靜文.PDCA循環在輔助生殖技術中的應用——以胚胎污染為例[J].中國實用婦科與產科雜志，2018，34（6）：602-605.

[3] 王玉清.輔助生殖技術在生殖中的應用及對胚胎移植效率的影響[J].檢驗醫學與臨床，2018，15（12）：1800-1802.

[4] 劉紅芳，謝小冬，許曉娟，毛斌，劉琳，張學紅.輔助生殖及相關因素對早期自然流產胚胎染色體異常的影響[J].中華醫學遺傳學雜志，2018，35（3）：334-336.

[5] 史莉，羅麗燕，宋東紅.輔助生殖?？迫媪鞒坦芾砟Ｊ皆隗w外授精-胚胎移植術中的應用[J].中國護理管理，2018，18（12）：1697-1700.

[6] 何鈺輝.輔助生殖技術在男性生殖中的應用及對胚胎移植效率的影響[J].內蒙古醫學雜志，2018，50（10）：1165-1166.

[7] 喬蕾，楊晶珍，肖誠.生殖道支原體感染對胚胎停育和反復自然流產的影響探討[J].當代醫學，2018，24（34）：104-106.

[8] 徐佳慧，劉見橋，曾艷婷，劉曼婷.單純性肥胖對女性的生殖功能及體外受精-胚胎移植結局影響的研究進展[J].實用醫學雜志，2018，34（3）：503-506.

[9] 孫建霞，文羅娜，張振華，朱翠娟，歐仕益，白衛濱.羧甲基賴氨酸在方便面中含量及其對雄性生殖和胚胎發育毒性的研究[J].食品與生物技術學報，2018，37（7）：695-700.

[10] 李珊珊，劉麗英，周曉航，郭毅.輔助生殖患者植入前胚胎18/X/Y染色體異常分析[J].熱帶醫學雜志，2018，18（4）：484-487.

[11] 王靖雷，王萌，潘陽陽，李秦，何翃閎，黃玉風，趙凌，樊江峰，崔燕，余四九.IL-1β及其受體在雌牦牛主要生殖器官和孤雌激活胚胎中的表達定位[J].西北農業學報，2018，27（10）：1395-1404.

[12] Israel S， Ernst M， Psathaki O E， et al. 66 Unexpected Protein Dynamics During the Oocyte-to-Embryo Transition in Mice： a Mass Spectrometry and RNA Sequencing Tandem Study[J]. Reproduction Fertility & Development， 2018， 30（1）：172.

[13] 楊逸塵，任海琴，劉玲，黃越，許薇.輔助生殖助孕技術中胚胎凍存年限對凍胚復蘇移植臨床結局的影響[J].中國優生與遺傳雜志，2018，26（11）：120-122.

[14] 蘭婷，趙君利.維生素D與凍融胚胎移植結局關系的研究進展[J].國際生殖健康/計劃生育雜志，2018，37（2）：128-132.

[15] Kalous L， Knytl M. Karyotype diversity of the offspring resulting from reproduction experiment between diploid male and triploid female of silver Prussian carp， Carassius gibelio （Cyprinidae， Actinopterygii）[J]. Folia Zoologica -Praha-， 2018， 60（2）：115-121.

[16] 劉珊，包莉莉，馮曉曄，王冬雪，楊波.高齡卵巢功能低下女性采取改良的自然周期體外受精-胚胎移植的臨床結局[J].國際生殖健康/計劃生育雜志，2018，37（4）：281-284.

[17] Zhang S， Liang M， Wang n， et al. Reproduction in woody perennial Citrus： an update on nucellar embryony and self-incompatibility[J]. Plant Reproduction， 2018， 31（1）：43-57.

[18] 馬水英，李城，趙海濱，張京業，張淏，吳克良，李梅.未見原核囊胚與雙原核囊胚凍融移植后臨床結局的比較[J].中華婦產科雜志，2018，53（11）：749-754.

[19] Frolíková M， Stopková R， Antalíková J， et al. Role of complement regulatory proteins CD46， CD55 and CD59 in reproduction[J]. Folia Zoologica， 2012， 61（1）：84-94.