生殖内分泌网
合作单位:中华医学会妇产科分会绝经学组
     北京协和医院妇科内分泌中心

辅助生殖技术中培养液低氧孵育对胚胎早期发育及妊娠结局的影响

作者:陶林林 单位:邢台不孕不育专科医院 来源:
2019-1-18 阅读

【摘要】

目的:探讨培养液低氧环境(5%氧气浓度)孵育对体外受精(in vitro fertilization,IVF)或卵胞浆内单精子注射(Intro cytoplasmic sperm injection, ICSI)胚胎发育潜能及妊娠结局的影响。

方法:回顾性分析了邢台不孕不育专科医院生殖中心2018年7月—2018年12月IVF和ICSI的404个周期。所有胚胎囊胚培养均为低氧(5%O2浓度)培养,根据培养液孵育环境将其分成低氧孵育组(n=135)和大气氧孵育组(n=269)。比较两组间的2PN可用胚率、可用囊胚形成率、妊娠率和种植率。

结果:低氧孵育组的2PN可用胚率和可用囊胚形成率显著高于大气氧孵育养组(P<0.05),两组在妊娠率和种植率上无显著差异(P>0.05),但低氧孵育组有增高的趋势。

结论:培养液低氧孵育(5%氧气浓度)能够提高胚胎的发育潜能,从而在一定程度上提高妊娠率和种植率,但确切结果仍需大样本的随机对照研究进一步证实。


关键词:体外受精 单精子注射 低氧  培养液


在人类辅助生殖技术(包括IVF和ICSI)中,胚胎早期发育均是在体外环境中进行的,大气氧培养系统(单气培养箱、氧浓度20%)是临床上最多被采用的胚胎培养方式。然而,大部分哺乳动物输卵管和子宫的氧分压在2%~8%之间,从输卵管到子宫逐渐降低[1],人类宫腔内氧分压大约为2%[2]。因此目前三气培养系统(5%氧气浓度)逐渐被临床所接受,越来越多的实验室胚胎培养采用低氧环境,然而目前国内外尚没有关于培养液低氧孵育的报道。本研究回顾性分析了本中心2018年7月—2018年12月接受IVF或ICSI治疗的患者,统计了培养液孵育在大气氧与在低氧环境下的胚胎发育状况和临床结局,为改善人类胚胎的体外培养体系提供参考资料。


1 材料与方法

1.1研究对象与分组

回顾性分析了邢台不孕不育专科医院生殖中心2018年7月—2018年12月在我院行IVF或ICSI治疗的周期,共404个周期。所有胚胎囊胚培养均为低氧(5%O2浓度)培养,根据培养液孵育环境将其分成低氧孵育组(n=135)和大气氧孵育组(n=269)。

1.2 卵母细胞获取 

应用常规长方案、微刺激方案促排卵或自然周期取卵,B超监测卵泡发育,待卵泡长大成熟后,当晚肌肉注射HCG(微刺激方案为达菲林),37h(微刺激为35h)左右行超声引导下卵泡穿刺取卵术。

1.3 受精

取卵当日手淫取精获取精液或解冻精子,根据患者病情行常规IVF或ICSI方式授精。IVF: 取卵后 4±h 体外受精, 调节精子受精密度为20000/每个卵母细胞,受精后4~6h拆除卵子周围颗粒细胞,若出现不受精情况,进行早补救ICSI。ICSI:取卵后4~6h选择有极体的分裂中期(MⅡ)卵子进行显微注射。

1.4胚胎培养

受精后18~22h后倒置显微镜下观察受精情况,并记录原核(PN)数目:2PN为正常受精;D2和受精后D3评估卵裂期胚胎形态,记录胚胎细胞数、碎片比例、细胞大小是否均匀,移植或冷冻胚胎选择主要依据D3胚胎形态,在此基础上综合考虑原核期和D2胚胎形态,其余胚胎培养。

1.5胚胎形态学评分

在受精后第 3 天,根据每一个胚胎的卵裂球数目、大小和碎片等情况进行形态学评分:Ⅰ级,卵裂球大小均匀,形态规则,胞质均匀清晰,无碎片或<10%;Ⅱ级,卵裂球大小均匀或略不均匀,形态欠规则,无碎片或10-20%;Ⅲ级,卵裂球大小不均,形态欠规则,碎片20-50%;Ⅳ级,卵裂球大小严重不均,碎片>50%。其中级别在Ⅲ级及以上的胚胎为可用胚。

1.6 评价指标

2PN可用胚率=2PN可用胚数/2PN卵裂数;可用囊胚形成率=可用囊胚数/养囊胚数;妊娠率=妊娠患者数/移植患者数;种植率=种植胚胎数/移植胚胎数。

1.7 统计学分析

数据用均数±标准差表示, 采用SAS软件对数据进行分析。组间均数的比较采用t检验, 率的比较采用χ2检验,P<0.05为差异有统计学意义。< p="">


2结果

2.1两组患者基本资料

两组患者的年龄和获卵数均无统计学差异(P>0.05),详见表1。

  


2.2两组患者的胚胎发育及临床结局比较

低氧孵育组的2PN可用胚胎率及可用囊胚形成率均显著高于大气氧培养组,差异极显著(P<0.05),与大气氧孵育组相比,低氧孵育组2妊娠率和种植率无显著差异,但均有增高的趋势,详见表2。


3讨论

大多数研究显示低氧浓度可以提高临床妊娠率和出生率[3-5]。2012 年来自 Bontekoe等人的系统综述显示低氧浓度可以提高 IVF 的出生率,但其纳入的研究方法学质量较低,仍需更多高质量的研究来证实[6]。多数囊胚培养及移植周期研究认为低氧培养环境有利于囊胚发育和提高临床妊娠率。Petersen等[7]发现低氧环境中解冻的人类卵裂期胚胎囊胚形成率增加。Dumoulin[8]等继续培养D3移植后废弃的人类胚胎结果在低氧环境中得到的囊胚细胞数显著高于高氧环境。在一些动物研究如大鼠试验中发现低氧与高氧培养的胚胎桑葚胚和囊胚的发生率及形态学虽然无差异,但低氧培养的胚胎内细胞团数目和着床率显著高于正常氧浓度组[9]。Kovacic等[10]的研究结果显示低氧胚胎培养周期的累积临床妊娠率明显提高,并且低氧组反应不良亚组胚胎移植的临床结局也显著提高,提示低氧或许可以挽救一部分本身来源有缺陷而对外环境适应性差的胚胎使其发育达到可以冷冻和继续培养的标准。杨羽等[11]的研究结果显示低氧培养条件下可用胚胎增加,周期累积妊娠率提高且在预后差的病人中使用低氧培养环境提高了胚胎种植率。

本研究结果为低氧孵育组的2PN可用胚胎率及可用囊胚形成率均显著高于大气氧培养组,差异极显著(P<0.05),与大气氧孵育组相比,低氧孵育组妊娠率和种植率无显著差异,但均有增高的趋势。表明培养液低氧环境孵育能够有效提高体外胚胎质量及妊娠结局。人类辅助生殖周期如IVF和ICSI中,传统的单气胚胎培养箱中20%氧浓度被认为可能产生对胚胎有害的物质如活性氧(ROS)包括超氧阴离子基团 (O2-),过氧化氢 (H2O2) 和羟自由基 (OH)[12-13],导致DNA损伤、线粒体改变、脂质过氧化或蛋白质的氧化改变等等[14],其不良影响在多种动物实验包括小鼠、猪、牛等已被证实。因此与在低氧环境比,大气氧环境有可能会产生一些有害物质在培养液中,影响到胚胎发育。

综上所述,培养液低氧孵育能够显著增加可用囊胚形成率,提高胚胎的发育潜能,并在一定程度上提高胚胎的妊娠率和种植率。但进一步的确切结果仍有待于更多大规模长期多中心的随机对照研究,纳入系统综述,进行累计、meta分析,以更加明确培养液低氧浓度孵育对胚胎发育及临床结局的影响和安全性。


4 参考文献

[1] Fischer B,Bavister BD,Oxygen tension in the oviduct and uterus of rhesus monkeys、hamsters and rabbits[J]. J Reprod Fertil.1993.99(2):673-679.

[2] Ottosen LD. Hindkaer J,Husth M,et al. Observations on intrauterine oxygen tension measured by fibre-optic microsensors[J].Reprod Biomed Online,2006,13(3):380-385.

 [3] Bah?eci M,Ciray HN,Karagenc L,et al. Effect of oxygen concentration during the incubation of embryos of women undergoing ICSI and embryo transfer:a prospective randomized study[J].Reprod Biomed Online,2005,11(4):438-443.

[4] Kea B,Gebhardt J,Watt J,et al. Effect of reduced Oxygen concentrations on the outcome of in vitro fertilization[J]. Fertil Steril,2007,87(1):213-216.

[5] Kovacic B,Vlaisavljevi ? V. Influence of atmospheric versus reduced Oxygen concentration on development of human blastocysts in vitro:a prospective study on sibling oocytes[J].Reprod Biomed Online,2008,17(2):229-236.

[6] Bontekoe S, Mantikou E, Van Wely M, et al. Low oxygenconcentrations for embryo culture in assisted reproductive technologies[J]. Cochrane Database Syst Rev, 2012,7 :CD008950.

[7] Petersen A,Mikkelsen AL, Lindenberg S. The impact of oxygen tension on developmental competence of post-thaw. Human embryos[J].Acta Obstet Gynecol Scand,2005,84(12):1181-1184.

[8] Dumoulin JC,Meijerscj, Bras M, et al. Effect of oxygen concentration on human in vitro fertilization and embryo culture[J].Hum Reprod,1999,14(2):465-469.

[9] Karagenc L,Sertkaya Z,Ciray N,et al. Impact of Oxygen concentration on embryonic development of mouse zygotes[J]. Reprod Biomed Online,2004,9(4):  409-417.

[10] kovocic B,Sajko MC, Vlaisavljevic V. A prospective,randomized trial on the effect of atmospheric versus reduced oxygen concentration on the outcome of intracytoplasmic sperm injection cycles[J]。Fertil steril, 2010,94(2):511-519.

[11] 杨雨,徐艳文,李涛。不同氧浓度对单精子卵浆内注射技术胚胎发育及

妊娠结局的影响[J]。 临床研究,2012,32(4):269-272。

[12] Johnson M H,Nasr-Esfahani M H. Radical solutions and cultural problems:could free Oxygen radicals be responsible for the impaired development of preimplantation mammalian embryos in vitro?[J]. Bioessays,1994,16(1):31-38.

[13] Guérin P,El Mouatassim S,Mé né zo Y. Oxidative stress and protection against reactive Oxygen species in the pre-implantation embryo and its surroundings[J]. Hum Reprod Update,2001,7(2):175-189.

[14] Catt JW,Henman M. Toxic effects of Oxygen on human embryo development[J]. Hum Reprod,2000,15 Suppl 2(suppl 2):199-206.


分享:
免责声明:本网所发布的会议通知,如非特别注明,均来源于互联网,本网转载出于向广大妇产科医生及妇产科从业者传递更多信息、促进学术交流、学习之目的,并不意味着本网赞同其观点或证实其内容的真实性,请广大妇产科医生认真鉴别。如转载稿涉及版权等问题,请立即联系管理员,我们会予以更改或删除相关文章,保证您的权利。对使用本网站信息和服务所引起的后果,本网不负任何责任。
推荐专题
更多 >>

  • 上海妇科盆底沙龙

  • 《中华妇产科杂志》创刊60周年庆典

  • 2013全国生殖医学临床实践和研究论坛

  • 2013年巴德盆底疾病研讨会

互联网药品信息服务资格证 (京)-经营性-2010-0046

生殖内分泌网 Copyright © 2010 www.creonline.cn. All Rights Reserved 京ICP备13010725号-1 京公网安备11010202631号

生殖内分泌网所刊载之内容仅用于学术交流目的。您从生殖内分泌网上获取的信息不得直接用于诊断、治疗疾病及您的健康问题。

本站所有文章版权归原作者所有,转载仅为传播信息促进医学事业发展,如果我们的行为侵犯了您的权益,请及时与我们联系,我们将妥善处理该部分内容。

"));

北京网络警
察报警平台

公共信息安
全网络监察

不良信息
举报中心

中国文明网
传播文明