患者特异性体外卵泡发育对卵巢冷冻和培养的反应

Patient-specific in vitro follicle development in response to ovarian freezing and culture

作者信息N Kuscu, H Long, K Delray, S Lane, J Davies, C Becker, S A Williams
PMID42447040
发布时间2026-07-01
DOI10.1530/RAF-25-0196

实验完整度

包含体外培养和 histological analysis,使用配对新鲜和冷冻样本,但缺乏体内模型或功能验证,实验设计主要为观察性比较。

主要模型

人卵巢皮质组织(来自6名10-16岁儿童和青少年癌症患者) 体外培养模型(2天和8天培养)

重点核对

患者来源:6名10-16岁儿科和青少年癌症患者,5名曾接受治疗(化疗或放疗) 冷冻方案:慢速冷冻,含1.5 M乙二醇、0.1 M蔗糖和10%血清替代补充物的Leibovitz's L-15培养基 培养条件:αMEM培养基,含1 mg/mL HSA、100 U/mL青霉素、100 μg/mL链霉素、2 mM L-谷氨酰胺、10 μg/mL胰岛素、5.5 μg/mL转铁蛋白、5 ng/mL硒、50 μg/mL抗坏血酸和1 ng/mL重组人FSH 培养时间:2天(n=5)或8天(n=6),37°C,5% CO2,每隔一天更换一半培养基 组织块大小:约0.5 × 0.5 × 0.25 mm,每个条件每个患者9-12块

摘要

卵巢组织冷冻保存目前是年轻女孩唯一的生育力保存选择,但对于先前接受过治疗的年轻癌症患者,冷冻后卵泡健康和发育情况知之甚少。本研究通过比较6名年龄在10-16岁女孩(其中5名曾接受过癌症治疗)的新鲜和冷冻卵巢组织,调查了冷冻保存对儿童和青少年癌症患者卵巢组织中卵泡健康和发育潜力的影响。组织在体外培养2或8天,并通过组织学分析评估卵泡形态、健康、发育阶段和密度。使用包括广义线性混合模型在内的先进统计模型分析数据,以考虑患者变异性。新鲜卵巢组织在培养第8天时约含15%的健康卵泡,而冷冻组织显示完全卵泡耗竭,健康卵泡剩余0%。这些发现证明了冻融过程和延长体外培养对儿童和青少年卵巢组织中卵泡健康和发育的有害影响。统计分析证实了冷冻保存的显著影响,因为冷冻组织在培养超过1周后未能维持任何健康卵泡,并且观察到显著的个体间变异性(P < 0.05),突出了个体患者因素的影响。总体而言,这些发现有助于解决文献中关于年轻癌症患者卵巢组织冷冻后卵泡存活的差异,并强调了鉴于观察到的显著个体间变异性,个性化生育力保存策略的重要性。获得的见解为改进冷冻保存和培养方案提供了潜在途径。

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
冷冻保存和体外培养对儿童和青少年癌症患者卵巢组织中卵泡健康和发育有何影响?
核心机制
冻融过程和延长体外培养导致卵泡健康受损,表现为健康卵泡比例下降,非健康卵泡和闭锁卵泡增加,最终在冷冻组织中出现完全卵泡耗竭。
主要证据
通过组织学分析和统计建模(广义线性混合模型和线性混合模型),比较6名患者的新鲜和冷冻卵巢组织在2天和8天培养后的卵泡健康、发育阶段和密度,发现冷冻组织在第8天健康卵泡为0%,且存在显著个体间变异性(ICC ≈ 0.56)。
研究意义
研究强调了个性化生育力保存策略的重要性,并为改进冷冻保存和培养方案提供了方向,以优化年轻癌症患者的生育力保存结果。

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

卵巢组织收集和准备

获取并准备来自儿童和青少年癌症患者的新鲜和冷冻卵巢皮质组织用于实验。

从牛津细胞和组织生物库获取6名患者的卵巢皮质组织(新鲜和冷冻),慢速冷冻在含1.5 M乙二醇、0.1 M蔗糖和10%血清替代补充物的Leibovitz's L-15培养基中。

2

组织解冻和培养

解冻冷冻组织,并培养新鲜和解冻的组织片段以观察卵泡发育。

组织在30°C水浴中解冻3分钟,洗涤去除冷冻保护剂。新鲜和解冻的组织切成约0.5 × 0.5 × 0.25 mm的碎片,并用中性红孵育以选择含有卵泡的片段。每个条件分配9-12块组织,在培养基中培养2或8天。

3

组织学分析和卵泡分类

评估培养后组织的卵泡健康、发育阶段和密度。

组织固定、包埋、切片(5 μm),H&E染色,评估卵泡健康(健康、非健康、闭锁、无卵母细胞卵泡)和发育阶段(原始、过渡、初级、次级)。使用PAS染色和免疫组化(FOXL2和DDX4)验证无卵母细胞卵泡。计算卵泡密度。

4

统计分析

评估冷冻和培养条件对卵泡健康的影响,并考虑患者变异性。

使用R软件进行统计建模,包括单因素方差分析、t检验、广义线性混合模型(Poisson分布)和线性混合模型,以患者为随机效应,评估冷冻状态、培养时间、卵泡阶段和健康对卵泡密度的影响。计算ICC量化患者变异性。

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
Leibovitz L-15培养基Thermo Fisher11415049
αMEM培养基Thermo Fisher22561021
McCoy's 5A(改良)HEPES缓冲培养基Thermo Fisher22330021
L-谷氨酰胺Thermo Fisher25030024
抗坏血酸Thermo Fisher10012011
人血清白蛋白Sigma AldrichAI653
ITS液体培养基补充物Sigma AldrichI3145
青霉素和链霉素Sigma AldrichP0781
中性红Sigma AldrichN2889
蔗糖Sigma AldrichS7903
乙二醇Sigma Aldrich324558
伊红Y溶液Sigma AldrichHT110332
DPX封片剂Sigma Aldrich06522
重组人促卵泡激素(果纳芬)Merck Serono--
乙酸Merck SeronoK50116263811
24孔培养板Corning Costar--
10%福尔马林VWR1169940
Histogel标本处理凝胶Fisher ScientificHG-4000-012
ImageJ 1.46rNational Institutes of Health--
徕卡DM2500显微镜Leica Microsystems--
QImaging Micropublisher 5.0 RTV相机QImaging--

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
卵巢组织收集和准备
患者年龄、诊断、先前治疗史;组织来源(新鲜或冷冻);冷冻方案细节(冷冻保护剂、慢速冷冻协议)
阅读提示:Materials and methods: Ovarian tissue collection and preparation; Table 1
组织解冻和培养
解冻条件(水浴温度和时间);洗涤步骤;组织切割尺寸;中性红浓度和孵育时间;培养条件(培养基成分、培养天数、培养温度、CO2浓度、换液频率)
阅读提示:Materials and methods: Tissue thawing and cortical strip culture
组织学分析和卵泡分类
固定方案;包埋方法;切片厚度;染色方法;卵泡分类标准(健康、非健康、闭锁、无卵母细胞卵泡)及发育阶段分类;计数方法;密度计算方法
阅读提示:Materials and methods: Histological analysis and Calculation of follicle density
统计分析
统计模型选择(GLMM, LMM);随机效应(患者);固定效应(冷冻状态、培养时间、卵泡阶段、健康);显著性水平
阅读提示:Materials and methods: Statistical analysis and modelling