女性生殖、内分泌及 辅助生殖(通用版)

辅助生殖技术主要解决产前诊断技术主要解决这两项技术在目前的生命科学领域既是难点又是热点移植前遗传学诊断技术ＰＧＤ发展前景和潜力也最大的技术项目之一辅助生殖技术正常的生殖是精子穿越宫颈管与之结合形成胚胎最终诞生新的生命现代社会生殖能力随之降低一位世界知名专家悲观地预测５０年后地球上人类精子有可能消失其生育年龄不断增长尤其在３５岁以后卵巢功能的衰退而显著下降与计划生育门诊要求流产的队伍形成鲜明对照胚胎或者基因物质体内外系统操作而获得新生命的技术妇产科学在不孕症治疗中是一个比较棘手的病症高雄激素的临床表现单侧或双侧卵巢有ＰＣＯ表现并排除其他高雄激素原因即可诊断为ＰＣＯＳ因而被推测为一种多基因病高雄激素相关基因和慢性炎症因子等包括地域地区环境化合物但缺少确切的证据厨房内油烟及室内装潢史与ＰＣＯＳ有密切关系ＶＰＡ４０岁以上者超排卵的效率每个个体对超排卵的反应程度不同采集的卵母细胞的数量和质量和试管婴儿实验室的质量控制也非常关键精子质量决定着受精方式及结果并不是移植胚胎数目越多越好且引起的多胎妊娠对其后可能实施的胚胎减灭术给患者带来不必要的负担与痛苦辅助生殖技术又向前迈进一步这样最大限度选择了发育潜能最好的高质量胚胎因此进行单个囊胚移植并获得较高成功率是辅助生殖实验室的理想水平的说法胚胎移植技术从技术角度上就是人们所说的第一代试管婴儿ＩＣＳＩ即人们所说的第二代试管婴儿使遗传病基因携带者生出健康子代成为可能将正常胚胎移植回子宫而获得的妊娠技术上难度更高二但其技术进步与创新的速度却令人惊叹体外受精阴道培养法ｔｒａｎｓｍｙｏｍｅｔｒｉａｌ　ｅｍｂｒｙｏｔｒａｎｓｆｅｒ，　ＴＭ－ＥＴｇａｍｅｔｅ　ｉｎｔｒａ－ｆａｌｌｏｐｉａｎ　ｔｒａｎｓｆｅｒ，　ＧＩＦＴ卵子和胚胎捐赠（ｏｏｃｙｔｅ　ａｎｄ　ｅｍｂｒｙｏｄｏｎａｔｉｏｎ）显微人工授精技术（ＰＺＤ，ＳＵＺＩ，ＩＣＳＩ）囊胚培养技术（ｈｕｍａｎ　ｂｌａｓｔｏｃｙｓｔ　ｃｕｌｔｕｒｅ）人类胚胎干细胞ｉｎｔｒａｃｙｔｏｐｌａｓｍｉｃ　ｓｐｅｒｍ　ｉｎｊｅｃｔｉｏｎ，ＩＣＳＩ少弱精在体外授精中最大的困难就是精子不能穿过卵母细胞透明带实现精卵融合是辅助生殖技术的一个重大突破睾丸功能损害或排精管阻塞导致的严重少精症存在抗精子抗体受精紊乱而ＩＣＳＩ技术的诞生才使他们得到子代的渴望有可能变为现实如对一些特殊无精症ＩＣＳＩ技术本身的安全性值得关注ＩＣＳＩ采用非自然选择的精子容易将遗传缺陷传给下一代男性可能使胚胎出现种植前缺陷卵子捐赠适应人群一是卵巢无功能妇女如卵巢早衰二是卵巢有功能但为下列情况之一卵子捐赠来源有知情捐赠者其中以商业为目的的捐赠卵子在一些国家如英国是不孕许的卵子捐赠后因而要求供者与受者的月经周期同步即使供者与受者的月经周期不同步绝经期或围绝经期妇女及其不育或低生育力伴侣遗传性疾病或异常染色体携带者的情况均适合胚胎捐赠因此法律我国禁止胚胎捐赠一些先天性或医疗性子宫缺如严重心脏病怀孕有可能致命的妇女自己不可能妊娠形成胚胎后移植到另一位妇女的子宫内代孕母亲将其交还给遗传学上的父母代孕不存在技术上的困难赠胚更为复杂的伦理是否允许开展一直是争论的热点四特别是为卵子重建提供了新的解决方法妇女年龄增高后将携带遗传物质的生殖泡从高龄妇女不成熟卵子中分离出来重建后的卵子经体外成熟后用ＩＣＳＩ辅助授精发育成胚胎能提高高龄妇女的妊娠率就是生殖泡核移植技术因而不认为胞浆携带遗传物质第４７条染色体学说从而认为重构卵的遗传物质已经发生变化三亲试管婴儿大部分专家对该技术临床应用持谨慎态度还有一种体细胞核移植技术克隆技术１９９７年克隆羊它的出生震惊了世界禁止克隆人是在全世界范围内达成的共识再生人体组织基因工程的未来安蒂诺里声称由他一手负责的而且进展顺利这意味着不管人们接受不接受克隆人不会出现提前衰老的问题我们也只能拭目以待胚胎干细胞胚胎干细胞是从早期发育胚胎中分离出来的高度未分化的细胞种系传递功能和在体外可进行遗传操作的三大特点研究人类本身的发育生物学并将为成千上万的患者提供可移植的器官并利用ＥＳ分化特征进行药理毒理实验研究其可能向肿瘤细胞转化的成瘤性特点目前尚缺乏有效控制手段人类胚胎未来ＡＲＴ成功的关键在于针对胚胎和受精卵的有效冷冻系统因此必须将剩余的胚胎冷冻保存起来即新鲜周期移植后未妊娠以及本周期发生了严重的卵巢过度刺激综合征或由于其它原因本周期无法移植的情况目前癌症患者的长期生存率越来越高化疗会损伤性腺而最终导致生育能力的丧失理论上保持女性癌症患者生殖能力的方法有卵巢组织或分离卵泡冷冻胚胎冷冻对于有配偶或有时间进行至少一个ＩＶＦ周期的患者是首选方法配子冷冻包括精子与卵母细胞的冷冻因为捐赠精子只能是冷冻６个月以上的精子由于男方在外地工作或取卵日无法来医院取精取卵当日也只能采用卵母细胞冷冻的技术而年龄较大想要生育时提前将成熟卵母细胞冷冻起来不失为一种未雨绸缪的做法在临床上已经是比较完善的技术但如何使卵巢组织中的未成熟卵母细胞能够发育并且受精是最大的问题所在原位自体移植后自然生育能力可以恢复人类卵巢组织冻融并自体移植后只有１例活婴出生但目前该方法的妊娠成功率显著低于胚胎冷冻保存长期保存卵母细胞在生殖领域有着重要的意义卵巢早衰卵巢癌等必须行手术或放以及因卵母细胞质量下降无法生育的高龄妇女可避开受者和供者必须同步化从而简化赠卵过程可为她们保存质量最佳时期的卵母细胞当夫妇离异或一方死亡如何处理它冻胚长期保存成本高卵母细胞冻存技术则避免了冻胚引发的问题也可方便赠卵迄今由冻卵出生的１００多个婴儿全部都是健康的虽然卵母细胞冷冻仍有许多问题存在关键在于寻找最佳的冷冻方法进一步提高存活率精子因体积小而卵母细胞是哺乳动物体内体积最大的细胞之一其冻存一直是难点每个发育阶段具有不同的冷冻生物学特性细胞器活动都是不同发育阶段冷冻方案的重要决定因素冷却至零下温度清除细胞内的冷冻保护剂及恢复生理环境以利于进一步发育这几个环节冷冻过程使生物系统在化学从而改变细胞器七始于单个水分子之间形成的微冰核更多的水分子极易结合到冰核表面时才真正形成称为超冷态左右之间便自发结冰体积增长极快冰晶形成时有热能释放纯水的玻璃化而不是形成冰晶样的固体由溶质降低的冰点／融点温度没有极限即玻璃化状态水分子外的其他分子都被排除在冰晶外其对标本所形成的损伤称为溶质性损伤第一第二溶液的ｐＨ值发生变化第四使得正常情况下由空间分隔而阻止的化学反应得以发生最关键是要设法减少细胞内冰晶的形成ＣＰＡ功能也显著不同酰胺类单糖类无机盐类和其他高分子人工合成的化合物选择适当的冷冻保护剂至关重要根据冷冻保护剂能否渗透到细胞内尽管ＣＰＡ是现行所有冷冻方案的必须物质暴露于这样高渗的溶液细胞要经历脱水和体积收缩这样的收缩和膨胀超过一定水平能引起细胞损伤甚至死亡在添加和清除该物质时的渗透性破坏越大在和之间植冰结晶同时渗透型保护剂渗透到细胞内部３５投入液氮保存目的是减少细胞内冰晶形成首先在细胞外液形成冰晶随着细胞外液冰晶逐渐增大如果冷冻速度足够慢引起细胞内进行性脱水细胞内水分不能及时渗出就会导致细胞内冰晶形成由于细胞类型不同但其引起细胞内溶质浓度增加仍能损害细胞而降低存活率和－１５冰晶会迅速集聚会对细胞产生极大损伤和之间人工诱导结晶及时启动脱水过程从慢速冷冻过程中存活下来的细胞还要面临复苏的考验在冷冻过程中这些在热力学上不稳定的小冰晶在复温过程中会经历再结晶过程这些小冰晶会形成更大的冰晶不同的细胞类型对复温速率的反应变化很大复温速率产生的影响很小或几乎没有 玻璃化冷冻由液态转化为外形类似玻璃状的稳定而透明的非晶体化固体状态可以视为一种极为黏稠的超冷液体其最终目的都是追求冷冻过程中细胞内能最终形成玻璃样固化态而非冰晶简称玻化法溶质中各成份形成稳定玻璃态的能力以及制冷和复温速率溶质总浓度超过４０ｗｔ但在复温过程中 去玻璃化状态其形成原因和对冻存组织和细胞存活率的影响目前还不清楚标本在冷冻液中经平衡后直接投入液氮保存ｕｌｔｒａｒａｐｉｄ　ｆｒｅｅｚｉｎｇ４如乙二醇以上平衡过程中不会对胚胎产生很大毒性无须同慢速冷冻法一样引入人工诱导结晶步骤１９６但此方面的报道越来越多用于卵母细胞冷冻的研究很少玻璃化冷冻方法的优点是冷冻过程时间短但不利之处是ＣＰＡ浓度过高同样需要进一步的实验室和临床方面的研究冷冻损伤来源主要有 ２ ３温度变化引起的损伤由降温引起损伤排引起渗透性改变而形成的损伤渗透性休克 冷冻损伤部位及后果 １透明带变硬及结构改变导致受精率下降胞吐作用提前发生导致受精率下降纺锤体损伤４发育能力低细胞骨架病理激活导致正常受精率下降发育异常能用于科研目的的卵母细胞只能是ＩＶＦ实验室ＩＣＳＩ后剩余的未成熟卵母细胞数目也很少但到目前为止动物的选取原则是既要尽量与人类卵母细胞冷冻特性相似小鼠卵母细胞易于获得比人卵母细胞体积大小因涉及到冷冻保护剂的渗透效应而成为卵母细胞冷冻的最重要因素之一牛的卵母细胞不论体积还是渗透性都与人卵相似但牛卵母细胞的标本不易获得家兔的卵母细胞虽然渗透性与人卵母细胞略有差别由于家兔也并非最佳的动物模型比如兔卵母细胞的ＩＣＳＩ技术就是一个很大又不可避免的难关兔和小鼠的卵母细胞相对于其他种属对显微注射更敏感此外兔卵母细胞体积比人卵母细胞相似或略小５ｕｍ大在回吸卵胞浆时人卵母细胞胞浆颗粒细小而卵母细胞透明而兔卵母细胞胞浆中散在的黑色星状颗粒常使显微注射时无法看清精子位置而本动物模型最终要使冷冻后变得更加敏感的兔卵母细胞经ＩＣＳＩ技术受精从而检验其受精及发育能力反而练就了高超的ＩＣＳＩ技术研究过程中摸索了不同的冷冻方案最终得到如下结论期卵母细胞冷冻效率较生发泡冷冻方法不当可造成兔卵母细胞纺锤体的纺锤丝浓集染色体离散可通过改变冷冻预平衡液改善５ＥＧ联合做玻璃化冷冻液时 ６ ７速度后冷冻的兔卵母细胞纺锤体在解冻３０分钟后恢复正常状态这种现象通过使用玻璃化冷冻仪后能部分得到缓解采用不同冷冻方法冷冻最终得出保留卵丘细胞ＤＭＳＯ各２０％的冷冻方案对兔Ｍ以下图片是在研究家兔卵母细胞冷冻过程中共聚焦显微镜下采集到的纺锤体的珍贵图片第一张的浅绿色阴影是卵母细胞第２可见染色体整齐地排列在纺锤体的赤道板上可以更清晰地观察到纺锤丝和染色体图２ 第４和５张是不适当冷冻方法对纺锤体造成的染色体离散而偏离赤道板及纺锤丝浓集的冷冻损伤这些图片曾经在生殖医学领域国际上最有影响力的杂志之一ＨＵＭＡＮ　ＲＥ－ＰＲＯＤＵＣＴＩＯＮ上作为封面图片发表以临床ＩＣＳＩ剩余的未成熟卵母细胞为研究材料不论冷冻前后都获得了较高的体外成熟率并且逐渐应用于临床病例对临床遇到的突发情况尝试了成熟卵母细胞的冷冻用玻璃化冷冻方法冷冻人类卵母细胞可以获得较高的解冻后存活率主动提出卵母细胞冻存病例采用的冷冻方案是玻璃化冷冻方案中的ＥＤ１５方案病例解冻后１０枚卵母细胞全部存活具有受精２原核的卵母细胞共有９枚其中分裂较好的１枚８细胞胚胎移植回子宫２００５年４月２３日的患者来诊采用赠精受精后有１２枚受精但移植当日无奈只能将这些珍贵的胚胎再次冷冻并出生健康这就是世界第二例三冻试管婴儿即玻璃化冷冻成熟卵母细胞经解冻精液单精子注射受精并胚胎冻融及移植成功终于向临床迈出了重要的一步冷冻后较高的存活率和受精率的结果还是令人鼓舞。