缩短平衡液暴露时间的人类胚胎玻璃化冷冻:一项概念验证研究

Vitrification with shortened equilibration across human embryonic developmental stages: a proof-of-concept study

作者信息Noya Doolman, Eden Weinberg, Ettie Maman, Shmuel Inbar, Moran Shapira, Raoul Orvieto, Adva Aizer
PMID42333301
发布时间2026-06-03
DOI10.1093/hropen/hoag053

实验完整度

包含体外胚胎学实验,涉及3PN合子、卵裂期胚胎和囊胚,评估存活、发育及再扩张,但缺乏功能验证和机制验证。

主要模型

3PN合子 卵裂期胚胎 囊胚

重点核对

玻璃化冷冻方案:标准或缩短平衡(300 µl或50 µl微滴) 平衡时间:2分钟(300 µl)或1-3分钟(50 µl微滴) 样本类型:3PN合子、卵裂期胚胎、PGT-M囊胚 复苏方案:一步复苏法 主要结局:存活率、第3天发育、囊胚形成、再扩张

摘要

研究问题:缩短平衡液(ES)暴露时间的玻璃化冷冻能否在不影响关键胚胎学临床结局的前提下安全应用于人类胚胎? 摘要答案:与标准玻璃化冷冻相比,缩短平衡液暴露时间的玻璃化冷冻在观察到的存活率、发育进程和囊胚再扩张率方面具有可比性。 已有知识:缩短平衡液暴露的玻璃化冷冻主要在mouse models和人类卵母细胞(GV期和MII期)中进行了评估,在这些研究中,短时间暴露已被证明能够维持复苏后存活率并保持线粒体完整性,与常规玻璃化冷冻相当。欧盟委员会(CE)已批准在人类卵母细胞中使用缩短平衡液暴露的玻璃化冷冻方案,但临床经验仍然有限。相反,关于缩短平衡液暴露的玻璃化冷冻应用于人类胚胎的证据目前缺乏,并且目前没有针对胚胎或囊胚使用缩短平衡液暴露方案的临床监管批准。 研究设计、规模、持续时间:在2025年4月至2026年3月期间,在一家IVF实验室进行的前瞻性概念验证研究。研究涉及45个囊胚、49个卵裂期胚胎和102个三原核(3PN)合子。囊胚被分配到标准玻璃化冷冻、缩短平衡液暴露的玻璃化冷冻(使用全容量(300 µl)或微滴装载(50 µl))组。3PN合子作为早期胚胎反应的模型,在受精后立即或根据分组分配在卵裂期进行玻璃化冷冻,使用标准和缩短平衡液暴露方案。 参与者/材料、设置、方法:所有囊胚均被鉴定为受单基因疾病(PGT-M)植入前遗传学检测影响,仅用于研究;它们被冷冻保存,然后使用标准方案复苏,然后根据分组使用缩短平衡液暴露的玻璃化冷冻进行重新玻璃化,随后使用一步复苏法复苏。3PN合子作为临床相关研究材料,被分配到标准玻璃化冷冻或缩短平衡液暴露的玻璃化冷冻(300 µl,2分钟;微滴50 µl,2-3分钟)。结局包括存活率、第3天发育、囊胚形成、iDAScore(形态动力学评估)和复苏后再扩张。 主要结果和机会的作用:3PN合子被分配到四组:标准玻璃化冷冻和缩短平衡液暴露的玻璃化冷冻(使用全容量装载(300 µl,2分钟)或微滴装载(50 µl,2或3分钟))。各组之间的基线特征具有可比性。复苏后存活率范围为89.2%至100%(P = 0.408)。第3天发育范围为47%至60%(P = 0.868)。囊胚形成范围为32.0%至41.2%(P = 0.920)。平均iDAScore范围为2.25至4.07(P = 0.281)。在卵裂期胚胎中,存活率范围为78.6%至95.2%(P = 0.325),囊胚形成率为25.0%至55%(P = 0.262)。在囊胚中,存活率范围为93.3%至100%(P = 0.592)。第一次复苏后2小时再扩张范围为82%至90%(P = 0.156),第二次复苏后为82%至85%(P = 0.784)。完全再扩张时间范围为3.6至4.0小时(P = 0.893)。 局限性、注意原因:样本量有限,研究可能不足以检测组间差异;由于样本随机分配到各组,患者分布不平衡。此外,使用3PN合子限制了与既定囊胚质量基准的直接比较,因为它们的发育潜能固有地降低。 研究结果的更广泛影响:缩短平衡液暴露的玻璃化冷冻显示与标准玻璃化冷冻相当的复苏后存活率、发育进程和囊胚再扩张。这些发现支持在不影响关键胚胎学结局的情况下缩短平衡时间的可行性。如果在更大规模的研究中得到验证,这种方法可能有助于在临床实践中优化和简化玻璃化冷冻方案。 资助:这项研究没有收到来自公共、商业或非营利部门资助机构的具体外部拨款。Sheba医疗中心不孕不育和IVF研究所的部门和机构资源支持了研究和手稿准备。实验室还收到Alrov基金的普遍研究奖学金支持。 利益冲突披露:R.O.报告收到Merck集团的演讲费。其他作者声明没有竞争利益。 试验注册号:N/A 关键词:缩短平衡液玻璃化冷冻、囊胚再扩张、一步复苏法、囊胚玻璃化冷冻、微滴玻璃化冷冻、3PN合子、超快速玻璃化冷冻、超快速复苏法 这对患者意味着什么? 冷冻和解冻胚胎是IVF治疗中必不可少的步骤,但标准方法涉及多个处理步骤和特殊溶液的暴露。在这项研究中,我们检查了在胚胎冷冻前缩短准备步骤以及简化的复苏方法是否可以安全使用。我们发现,使用这些简化方法处理的胚胎显示出与标准方法相似的存活率和早期发育。这些发现表明,简化胚胎冷冻和解冻程序可能是安全的,但在常规临床使用之前还需要进一步的研究。

实验结论

提炼研究问题、关键发现与证据,快速把握文章的核心贡献。

研究问题
缩短平衡液暴露时间的玻璃化冷冻是否能在不影响关键胚胎学结局的前提下安全应用于人类胚胎?
核心机制
文中未明确说明
主要证据
在3PN合子、卵裂期胚胎和囊胚中,缩短平衡液暴露的玻璃化冷冻与标准玻璃化冷冻相比,复苏后存活率、发育进程和囊胚再扩张率均无统计学显著差异。
研究意义
支持缩短平衡时间的可行性,可能有助于优化和简化临床玻璃化冷冻方案,但需更大规模研究验证。

研究路径

按研究推进顺序梳理实验设计、验证步骤与关键观察。

1

样本收集与分组

获取研究用胚胎并分配到不同玻璃化冷冻方案。

收集3PN合子、卵裂期胚胎和PGT-M囊胚,按患者或胚胎水平随机分配到标准或缩短平衡液暴露的玻璃化冷冻组。

2

玻璃化冷冻处理

应用不同平衡液暴露时间的玻璃化冷冻方案。

对3PN合子、卵裂期胚胎和囊胚分别采用标准或缩短平衡液暴露的玻璃化冷冻,随后用一步复苏法复苏。

3

复苏后培养与监测

评估复苏后胚胎的存活和发育能力。

复苏后所有胚胎在EmbryoScope™时差培养系统中培养至第6天,记录存活、发育和形态动力学参数。

4

囊胚再扩张评估

量化复苏后囊胚的再扩张程度。

复苏后2小时通过时差成像图像测量囊胚面积与透明带内面积之比,计算再扩张率。

5

统计分析

比较各组间的结局差异。

使用ANOVA、Kruskal-Wallis、卡方或Fisher精确检验比较各组基线特征和结局。

研究方法

按研究目的归类文中使用的方法,便于定位所需技术。

产品清单

实验环节名称品牌货号
Sage玻璃化冷冻试剂盒CooperSurgical--
Kitazato玻璃化冷冻试剂盒Kitazato--
CryotopKitazato--
VitriFitCooperSurgical--
Kitazato复苏培养基Kitazato--
Sage油CooperSurgical--
1-Step SPS培养基Origio, CooperSurgical--
EmbryoScopeUnisense FertiliTech, Vitrolife--
GeoGebraGeoGebra GmbH--
IBM SPSS统计软件IBM Corporation--

关键环节

汇总复现实验时建议重点确认的条件及原文阅读提示。

环节核对要点
样本分配
3PN合子、卵裂期胚胎和囊胚的分配方式,以及随机化工具
阅读提示:Materials and methods, 'Study population and evaluation'部分及图1
玻璃化冷冻方案
平衡液暴露时间(300 µl 2分钟;50 µl 2或3分钟)、装载体积(300 µl或50 µl)、冷冻载体(Cryotop™或VitriFit™)
阅读提示:Materials and methods, 'Vitrification and warming protocols'部分及图1
复苏方案
一步复苏法具体步骤、Kitazato复苏液(含1.2 M海藻糖)
阅读提示:Materials and methods, 'Vitrification and warming protocols'部分
胚胎培养与评估
培养液(1-Step SPS)、时差培养系统(EmbryoScope™)、评估指标(存活率、第3天发育、囊胚形成、iDAScore、再扩张)
阅读提示:Materials and methods, 'Embryo culture and time-lapse monitoring'部分