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生殖研究 Reproductive study

精子質量對胚胎發育的影響

發布日期:2022-06-11    作者:昭遠制藥    

人類的胚胎發育對妊娠至關重要,精子和卵子受精后形成胚胎,胚胎發育好與壞取決于精子和卵子。過去總是把胚胎不好的問題歸咎于卵子,但是現在的研究發現,精子質量也直接或間接影響胚胎發育。

臺灣作家三毛有一句經典的話:男人是泥,女人是水。泥多了,水濁;水多了,泥稀。不多不少,捏兩個泥人——好一對神仙眷侶。人類的精子和卵子受精后8周內稱為胚胎,第9周開始稱為胎兒。但本文所論述的“胚胎發育”為在人類輔助生殖技術中體外培養3-6天的胚胎。胚胎學家會根據評分系統,分別在第3天和第5天評價卵裂期和囊胚期胚胎發育的好與壞。


俄國作家列夫-托爾斯泰在名著《安娜-卡列琳娜》開篇言:幸福的家庭擁有同樣的幸福,不幸的家庭各有各的不幸。試管嬰兒過程那些發育不好的胚胎真是各有各的原因。過去總是把胚胎的問題歸咎于卵子,但是現代的研究發現,精子的質量也會使胚胎發育不良。而哪些精子質量的指標會導致胚胎發育不好,一直是關注和研究的熱點。


特別引起關注的是針對嚴重少、弱、畸精子癥的ICSI治療,雖然ICSI已在男性不育領域取得了革命性的成功,但臨床觀察也發現接受ICSI治療的胚胎發育不好的比例要高于IVF,因為接受 IVF助孕的病因一般在女方,且精子指標大多正常。這也部分證實了精子質量可能影響受精后3~5天的胚胎發育。


哪些精子質量的指標影響胚胎發育


目前,評價精子質量的指標主要有精子濃度、活力、形態、精子 DNA 損害的指標(DFI)等。


1、精子的常規指標


大多數研究認為精子濃度、活力和前向運動精子總數(TMC)與 ICSI 周期的胚胎質量無明顯關系,正常形態率過低則可能對胚胎發育有負面影響。


在一個納入666個患者的國外研究中,研究者觀察1456個ICSI周期,發現前向運動精子總數對卵裂期的胚胎發育無明顯影響。但國內有學者回顧性分析4756個IVF/ICSI周期,按精子正常形態率分為>15%,4%~15%和<4%三組,發現無論IVF還是ICSI,<4%這一組的優質胚胎率明顯下降(P<0.05)。


2、精子的DFI碎片率


有些研究認為精子DFI影響IVF/ICSI周期的胚胎質量,但亦有研究認為IVF/ICSI的早期胚胎發育與精子DFI并沒有明顯的相關性。目前IVF/ICSI的胚胎質量與精子DNA損害的指標尚沒有公認相關性,雖然有半數發表的研究認為精子DNA損害影響胚胎質量,但研究多為回顧性的。


3、精子的頭部形態


精子頭部空泡是潛在的指標之一,IMSI 系統可以將精子放大6500倍后挑選沒有頭部空泡的精子進行ICSI注射,發現可以提高囊胚形成率。但目前沒有充分的循證醫學證據說明IMSI可以改善活產率和自然流產率,仍需進一步研究。


4、精子遺傳和表觀遺傳因素對胚胎發育的影響


(1)由于胚胎基因表達要在胚胎第二次分裂時(4細胞~8細胞階段)開始,早期的研究認為精子核沒有DNA轉錄產物(RNA),只有卵子的轉錄產物在發揮作用,沒有精子的事(精子先生好郁悶)。近十年的研究結果已經挑戰或顛覆這個傳統觀點,發現精子核里轉錄產物不僅有mRNA、tRNA、rRNA,還有大量的小RNAs,這些小RNAs包括miRNA、siRNA、piRNA等,精子受精后將這些RNA帶入卵子。


來自國內的學者研究發現精子miRNA-34C的水平和ICSI 后的胚胎質量有顯著的相關性,胚胎質量較好的患者精子miRNA-34C水平高于胚胎質量較差的患者。提示精子miRNA-34C未來可能成為預測胚胎發育的因子。還有學者報道精子DNA 甲基化模式同樣影響胚胎發育。這些分子生物學研究正在如火如荼地展開,更多的精子調控基因正在被逐步發現,最終會拼接出一幅完成的機制圖譜,來解釋胚胎發育的奧秘。


(2)男性染色體末端的小片段的平衡易位,常常悄悄地引起胚胎染色體的小缺失和重復,導致不育、胚胎發育不良和復發性流產,而在孕前常規的染色體G顯帶核型檢查很難發現,這些隱藏的“殺手”,如果沒有胚胎材料作為線索,例如不育、胚胎發育不良、反復種植失敗,常常搞得醫生們“一頭霧水”,有時不得不借助更先進的檢測和分析手段才能暴露“元兇”。


總結,人類的胚胎發育對妊娠至關重要,卵子質量對胚胎發育發揮著關鍵作用,而精子同樣影響胚胎質量。目前研究證實的是,精子畸形率過高可能對胚胎發育有一定影響,另外精子miRNA和DNA甲基化模式有潛力成為預測胚胎發育的指標。  


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