显微注射受精时第一极体位置和卵母细胞膜穿破类型对受精和胚胎发育的影响

显微注射受精时第一极体位置和卵母细胞膜穿破类型对受精和胚胎发育的影响 显微注射受精时第一极体位置和卵母细胞 膜穿破类型对受精和胚胎发育的影响 第3l卷第4期第430页 2002年8月 华中科技大学(医学版) JHuazhongUnivSciTeeh[HealthSci] V01.3lNo.4P.430 Aug.2002 显微注射受精时第一极体位置和卵母细胞膜穿破类型 对受精和胚胎发育的影响 罗海宁刘群朱桂金 华中科技大学同济医学院附属同济医院妇产科.武汉430030 摘要回顾了782个经卵母细胞浆内单精子注射(ICSI)的卵母细 ,卵母细 胞,第一极体位于12点和6点时 胞膜穿破方式为显微注射针直接进入胞浆内,卵膜穿破,不形成凹痕(A)及显微注射针进入卵母细胞内,回吸少量胞 浆,卵膜在细胞中部穿破,形成轻微的凹痕(B)两种类型时的卵母细胞存活率,卵母细胞受精率和卵裂胚胎的发育质 量.结果显示:第一极体位于12点和6点时的卵母细胞存活率,卵母细胞受精率,卵裂胚胎发育质量差异均无显着性. 卵母细胞膜穿破方式为A类型时的卵母细胞存活率,卵母细胞受精 率,卵裂胚胎发育质量均显着低于B类型组.提示: 显微注射受精时的第一极体位置对卵母细胞的受精和卵裂的影响 不大,但不同卵母细胞膜穿破类型会影响受精和胚胎 发育. 关键词第一极体;卵母细胞;受精;胚胎发育 中图法分类号R714.13,Q492.6 InflueneeoftheFirstPolarBodyPositionandOolemmaBreakagePatternsat IntraeytoplasmicSpermInjectiononFertilizationandEmbryoDevelopment I.uoHaining,IAuQun,ZhuGuijin DepartmentofObstetricsandGynecology,TongjiHospital,TongjiMedicalCollege,HuazhongUniversity ofScienceandTechnology,Wuhan430030 Abstract782oocytesbyintracytoplasmicsperminjection(ICSI)wasstudiedretrospectively.Theoocyte survivalrate.normalfertilizationrateandcleavageembryoqualitywereanalyzedwhenthefirstpolarbodywas locatedat120’clockor6O’clock.andalsowhentheoolemmabreakagewastypeA(Theinjectionneedledi— rectlyenteredtheoocyteandthemembranewasbrokenwithoutcreatingafunne1)ortypeB(Theinjection needlecreatedaninvaginationthatrupturedattheapproximatecenteroftheoo cyteaftergentlycytoplasmicas— piration).Theresultsindicatedthattherewerenosignificantdifferencesbetweenthe12O’clockand60’clock firstpolarbodypositionsinoocytesurvivalrate,normalfertilizationrateandcleavageembryoquality.Survival rate,normalfertilizationrateandCleavageembryoqualityweresignificantlylowerinmembranebreakagetype AthanintypeB.Theconclusionwasdrawnthatthefirstpolarbodypositiondidnotsignificantlyinfluencethe normalfertilizationandcleavage.butthemodeofoocytemembranebreakageaffectedthenormalfertilization andembryodevelopment. Keywordsmicroinjection;firstpolarbody;oocytemembrane,breakagepatterns;fertilization; embryodevelopment 自从1992年Palermo等报道世界首例经卵母 细胞浆内单精子注射(intracytoplasmicsperminjec— tion,1CS1)技术获得正常试管婴儿诞生以来,作为 针对男性不育因素进行治疗的有效措施,tCSI已经 成为一项重要的辅助生殖技术,在世界各地广泛开 展.显微注射受精是ICSI技术中最关键的一个环 节,与手术的结果有着密切的关系,国内目前对此 研究很少,我们对显微注射受精过程中最主要的两 罗海宁,女,1978年生,硕士研究生 个因素第一极体的位置和卵母细胞膜穿破类型对受 精和胚胎发育的影响进行了研究. 1资料与方法 1.1研究对象 2001年8月至2002年1月在本中心接受ICSI 治疗的患者86例,共91个周期,女方平均年龄为 (32.O?4.8)岁(21,46岁),男方平均年龄为(33.9 ?4.9)岁(29,48岁),平均不育时间为(6.4? 3.5)年(2,15年).适应证为严重少,弱,畸精症, 罗海宁等.显微注射受精时第一极体位置和卵母细胞膜穿破类型对 受精和胚胎发育的影响?431? 阻塞性无精症或尽管精液分析正常,但曾行常规 IVF受精失败的患者. 1.2方法 1.2.1卵母细胞和精子的处理:所有患者均应用长 诱导控制性超排卵,在手术周期前一个月的黄 体高峰期应用促性腺激素释放激素激动剂(GnRH— a)降调节,本周期月经来潮第3d加用重组促卵泡 成熟激素(Gonal—F)和人绝经期促性腺激素(Perg— ona1)联合促进卵泡发育.当2,3个优势卵泡直径 大于18mm时,注射人绒毛膜促性腺激素 (profasi),35h后B超引导下经阴道采卵.采卵后3 ,4h,将卵冠丘复合物(OCC)置于透明质酸酶中 脱颗粒,只有成熟的M?期卵母细胞用于ICSI.精 液应用上游法处理. 1.2.2ICSI:使用Zeiss公司的倒置显微镜和显微 注射仪,IVM公司的显微操作针进行显微注射受 精.随机固定卵母细胞使第一极体于6点或12点的 位置,进行显微注射.根据显微注射过程中卵母细 胞胞膜穿破方式的不同,将其分为两种,A:显微注 射针直接进入胞浆内,卵膜穿破,不形成凹痕,如 果显微注射针轻易穿破卵膜形成轻微凹痕者也归于 本组;B:显微注射针进入卵母细胞内,回吸少量胞 浆,卵膜在细胞中部穿破,形成轻微的凹痕.对于 A,B两组卵母细胞,显微注射针进针后均回吸少量 胞浆,再将精子注入,对极体位置和卵膜穿破方式 分别进行记录.显微注射受精均由同一操作者完成. 1.2.3受精,胚胎质量的:显微注射受精后15 , 17h检查原核,有两个原核和两个极体存在者认 为是正常受精.将受精后第3d的胚胎根据卵裂球 数目和碎片数量分为三级:I级胚胎为卵裂球数目 ?6个,大小基本一致,碎片?1O%;?级为卵裂球 数目?4个,大小均匀或轻度不均匀,碎片?5O%; ?级为卵裂球数目<4个,大小均匀或差别较大,碎 片>5O%. 1.2.4胚胎移植和妊娠检测:受精后第3d,选择 质量较好的3,4个胚胎移植并给予黄体酮肌注进 行黄体支持,移植后14d检测尿,血HCG,HCG 诊断妊娠,5周后B超检查孕囊,胚芽和胎心搏动. 1.3统计学处理 数据行X检验. 2结果 本研究中86例患者91个采卵周期共获卵947 个,每周期平均获卵数为1O.4个,M?期卵母细胞 共782个(82.6),生化妊娠35例,临床妊娠34 例.因为收集病例数目有限,故未将妊娠率纳入本 研究中进行评价. 2.1第一极体位置不同对受精和胚胎发育的影响 显微注射受精过程中,第一极体位于6点时的 卵母细胞存活率,卵母细胞受精率,卵裂胚胎发育 质量均略高于12点位置,但差异均无显着性(P> 0.05),见1. 表1第一极体位于12点和6点的卵母细胞受精和胚胎发育情况比较(个) 2.2卵母细胞膜穿破方式不同对受精和胚胎发育的影响 经显微注射受精的A,B组卵母细胞分别为 172个和610个,A组的卵母细胞存活率为83.7%, B组为96.7,A组明显低于B组,差异具有极显 着的统计学意义(P<O.01),见表2.正常受精的A, B组卵母细胞分别为121个和507个,A组受精率 为7O.3%,B组为84.2%,差异具有显着性(P< 0.05).受精后第3d卵裂胚胎中,A组的I级胚胎 占25.8%,B组的I级胚胎占37.7%,A组高质量 胚胎明显少于B?组,差异具有显着性(P<O.05). 表2卵母细胞膜穿破方式为A型和B型的卵母细胞受精和胚胎发育情况比较(个) 与B组比较’P<o.o1 ?432?华中科技大学(医学版)2002年8月第3l卷第4期 3讨论 3.1第一极体位置与受精和卵裂的关系 多项研究表明90左右的卵母细胞的纺锤体 位于第一极体附近的位置,故显微注射受精时多用 第一极体作为卵母细胞纺锤体位置的定位参照.对 于第一极体位置与卵母细胞受精和卵裂的关系,许 多学者的结论并不完全一致.Asch等认为进行显微 操作时,注射针从3点的位置穿破卵母细胞膜,针 尖开口向下,则注射针下方的胞浆及其显微结构更 有可能因回吸引起丢失和破坏,既使得卵母细胞易 于退化,也进而影响受精和胚胎发育].精子在卵母 细胞内沉积的位置及其与纺锤体的距离也非常重 要,当精子注入卵母细胞内之后,距离纺锤体越近, 就有可能更好更早地激活卵母细胞,使之受精;距 离越远,则受精延迟,胚胎的发育也相对缓慢,因 此极体位于6点时有较高的受精率,也利于胚胎的 早期发育].本研究结果显示极体位于6点时的卵 母细胞存活率,卵母细胞受精率均略高于12点位 置,但差异不显着,与Nagy等的结论一致,而在 Nagy的研究中,极体位于6点时发育成的胚胎质量 优于12点的位置_3],Blake等对不同极体位置的研 究显示极体位于7点或11点时高质量胚胎的比例 和胚胎的种植率最高],本研究极体在6点位置时 卵母细胞的受精和胚胎发育的质量略优于12点位 置,但差别不显着,关键是显微注射受精时精子沉 积的位置既要靠近纺锤体利于受精,又要避免对纺 锤体周围的胞浆影响过大,这是促进受精和胚胎发 育的关键.最近PolScope和SpindleView影像系统 的出现使操作者在显微操作过程中可以直接看到纺 锤体,从而方便了显微注射点和精子沉积位置的选 择,将有助于提高受精率和胚胎的发育]. 3.2卵母细胞膜穿破方式与受精和卵裂的关系 本研究显示A组卵母细胞的存活率,卵母细胞 受精率,卵裂胚胎发育质量均低于B组,差异具有 显着性,与以往文献报道一致_3].卵母细胞膜穿破 的方式与许多主,客观因素有关,如操作者的操作 技巧,熟练程度,显微注射针的质量,显微操作系 统的机械问题等都会影响ICSI的效果.在众多的因 素中,卵母细胞膜的弹性是最为重要的.对鼠卵母 细胞显微注射受精的研究提示B组卵母细胞膜穿 破方式中形成的凹痕可防止卵母细胞退化,因为弹 性凹痕的形成缓冲了胞浆回吸造成的压力,有助于 胞膜完整性的恢复,减少了胞浆和部分细胞器的破 坏和丢失J,A组膜穿破方式提示卵母细胞膜弹性 不足,脆性偏高,使得注射针的冲击力对卵母细胞 显微结构的破坏性加强,故而A组细胞存活率低, 易退化.另一方面,卵膜的穿破方式和卵母细胞本 身的质量有密切的关系,有研究指出卵母细胞膜穿 破方式的差异可能是由膜本身脂蛋白结构上的糖基 支链等的不同所决定的].Palermo等还认为A组 卵膜穿破方式和病人促排卵时间短,血清雌二醇浓 度低有关系_6],因此可能是由于不同超排方案的应 用和患者对促排药物的不同反应影响了卵母细胞的 质量,进而表现为显微注射受精时不同的卵膜穿破 方式.如何从改善显微操作技术技巧或调整促排卵 方案等方面着手,降低A组卵母细胞膜穿破方式的 发生,提高卵母细胞的受精和胚胎发育的情况,仍 有待于进一步研究. 参考文献 1AschR,SimerlyC,OrdTeta1.Thestagesatwhich humanfertilizationarrests:microtubuleandchromosome configurationsininseminatedoocyteswhichfailedto completefertilizationanddevelopmentinhumans.Hum Reprod,1995,10:1897 2VanDerWesterlakenLA,HelmerhorstFM,Hermans Jeta1.Intracytoplasmicsperminjection:positionofthe polarbodyaffectspregnancyrate.HumReprod,1”999, 14:2565 3NagyZP,LiuJ,JorisHeta1.Theinfluenceofthesite ofspermdepositionandmodeofoolemmabreakageatin— tracytoplasmicsperminjectiononfertilizationandembry一 0developmentrates.HumReprod,1995,10:3171 4BlakeM,GarrisiJ,TomkinGela1.Spermdeposition siteduringICSIaffectsfertilizationanddevelopment. FertilSteril,2000,73:31 5WangWH,MengL,HackettRJeta1.Thespindleob— servationanditsrelationshipwithfertilizationafterintra— cytoplasmicsperminjectioninlivinghumanoocytes. Ferti1Steri1,2001,75:348 6PalermoGD,AlikaniM,BertoliMeta1.Oolemma characteristicsinrelationtosurvivalandfertilizationpat— ternsofoocytestreatedbyintracytoplasmicsperminjec— tion.HumReprod,1996,11:172 7KimuraY.YanagimachiR.Intracytoplasmicspermin- jectioninthemouse.BioIRoprod,1995,52:709 8DaleB,TostiE.IaccarinoM.Istheplasmamembrane ofthehumanoocytereorganisedfollowingfertilization andearlycleavage.Zygote,1995,3:31 (2002一O3—12收稿)