一种新型辅助卵母细胞激活方法可改善反复受精失败患者的受精率

A Novel Assisted Oocyte Activation Method Improves Fertilization in Patients With Recurrent Fertilization Failure.

作者信息Meng Wang, Lixia Zhu, Chang Liu, Hui He, Cheng Wang, Chenxi Xing, Jinming Liu, Liu Yang, Qingsong Xi, Lei Jin
PMID34368125
发布时间2021-07-09
DOI10.3389/fcell.2021.672081

实验完整度

中

包含临床病例队列研究、精子免疫荧光检测、体外受精实验、胚胎形态学观察和全胚胎非整倍体分析,但样本量小,且缺乏动物模型或功能验证。

主要模型

人类卵母细胞(IVM MII卵母细胞和患者卵母细胞) 人类精子(来自正常供者和TFF患者)

重点核对

新型AOA处理:离子霉素(5μM)处理5分钟,CHX(10μg/ml)处理6小时 常规AOA处理:A23187处理15分钟 受精率评估:受精卵数/注射卵母细胞数 PLCζ1免疫荧光检测 全胚胎非整倍体分析(MALBAC和NGS)

摘要

完全受精失败(TFF)发生在1-3%的胞浆内单精子注射(ICSI)周期中,并可能在随后的周期中再次发生。尽管使用辅助卵母细胞激活(AOA)的成功率很高,但仍有少数夫妇在常规的基于钙离子载体的ICSI-AOA后无法获得受精卵。本研究纳入了六对在ICSI和常规ICSI-AOA后经历反复TFF或低受精(<10%)的夫妇。与常规ICSI组和常规ICSI-AOA组相比,新型AOA方法(环己酰亚胺(CHX)和离子霉素联合使用)在大多数情况下可显著提高受精率,从低于10%提高到约50%。病例精子中精子相关卵母细胞激活因子磷脂酶Cζ1(PLCζ1)的正常分布表明没有异常的Ca2+信号激活。全胚胎非整倍体分析结果表明,接受新型AOA处理的卵母细胞有发育成核型正常囊胚的潜力。我们的数据表明,CHX联合离子霉素能够有效提高大多数TFF患者的受精率。这种新型AOA方法对经历常规AOA后仍出现TFF的夫妇具有潜在的治疗效果,可能克服反复低受精或TFF患者的严重受精缺陷。

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
常规AOA方法(基于钙离子载体)无法有效改善部分反复完全受精失败或低受精率患者,是否可通过结合环己酰亚胺(CHX)和离子霉素的新型AOA方法提高受精率,并促进正常胚胎发育?
核心机制
CHX作为非特异性蛋白质合成抑制剂,抑制周期蛋白B和细胞静止因子的合成,使成熟促进因子(MPF)维持在低水平,从而解除减数分裂阻滞,结合离子霉素诱导的Ca2+信号,促使卵母细胞激活。
主要证据
在六对经历ICSI和常规ICSI-AOA后反复TFF或低受精的夫妇中,新型AOA(CHX联合离子霉素)将受精率从低于10%提高至约50%,并观察到胚胎可发育至8细胞期甚至囊胚;PLCζ1免疫荧光显示精子中PLCζ1分布正常;全胚胎非整倍体分析显示部分囊胚核型正常。
研究意义
CHX联合离子霉素的新型AOA对常规AOA无效的TFF患者具有潜在治疗价值,可能克服严重受精缺陷,但需进一步评估其安全性和有效性。

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

患者纳入与分组

纳入经历反复TFF或低受精且常规AOA无效的夫妇,并通过卵母细胞激活测试(OAT)区分父源或母源因素。

纳入六对夫妇,收集临床特征,进行OAT测试,至少独立重复三次。

2

精子分析

评估精子参数和PLCζ1表达,以排除PLCζ1异常作为TFF原因。

采用WHO第五版标准进行精液分析,并用免疫荧光检测PLCζ1,同时进行顶体染色。

3

受精实验

比较常规ICSI、常规ICSI-AOA和新型ICSI-AOA的受精效果。

对卵母细胞进行ICSI,并进行不同激活处理:常规AOA使用A23187处理15分钟;新型AOA使用离子霉素处理5分钟,间隔6小时后用CHX处理,随后培养。

4

胚胎发育与形态学评估

观察不同处理后的胚胎发育潜力。

使用时差监测系统记录胚胎发育,并在18、24、42、66小时拍摄图像,评估卵裂和囊胚形态。

5

全胚胎非整倍体分析

评估新型AOA产生的囊胚的染色体核型。

选择四个囊胚进行全胚胎非整倍体分析,使用MALBAC扩增和NGS测序。

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
梯度培养基Vitrolife--
精子洗涤培养基Vitrolife--
透明质酸酶Irvine Scientific--
A23187GynemedGM508
离子霉素MeilunbioMB7511
G1-plus培养基Vitrolife--
G2-plus培养基Vitrolife--
多聚L-赖氨酸Sigma--
抗PLCζ1抗体Biossbs-5378R
Cy3标记二抗Servicebio--
FITC标记的花生凝集素Invitrogen--
Hoechst-33342Sigma--
Axio Observer A1显微镜Carl Zeiss--
SPSS 22.0IBM--

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
患者纳入
纳入标准:经历ICSI和常规ICSI-AOA后反复TFF或低受精(<10%)
阅读提示:材料与方法-研究设计与参与者
精子处理
密度梯度离心条件:200g离心20分钟,洗涤300g 6分钟,上游30-60分钟
阅读提示:材料与方法-精液分析与准备
常规AOA
A23187处理15分钟
阅读提示:材料与方法-常规ICSI-AOA程序
新型AOA
离子霉素(5μM)处理5分钟;CHX(10μg/ml)处理6小时
阅读提示:材料与方法-新型ICSI-AOA程序
胚胎培养
G1-plus培养基培养至D3,G2-plus培养基培养至D6
阅读提示:材料与方法-胚胎培养与分析
全胚胎非整倍体分析
MALBAC扩增和NGS测序
阅读提示:材料与方法-胚胎培养与分析