一、卵裂球活检

一、卵裂球活检

目前研究认为卵裂期胚胎的细胞是全能的。小鼠和家禽的实验均显示,单个卵裂球也可发育成囊胚,移植后着床妊娠并出生后代。不过,人2~8细胞期卵裂期胚胎,若减少半数细胞,胚胎的发育将受致命打击;4细胞胚胎去除一个卵裂球,囊胚形成时内细胞团与滋养层细胞的细胞数之比,会有明显地减少;但8细胞期卵裂胚胎活检1个细胞,胚胎发育几乎不受任何影响;相反,胚胎透明带上遗留的活检孔,还似乎可改善胚胎的着床能力。此外,人8细胞卵裂胚胎具有较高的囊胚形成率,活检胚胎,再经囊胚培养后移植,可以获得相对宽余的遗传学分析时间。因此,取卵后第3天6~10细胞期卵裂胚胎成了PGD活检的首选对象,目前主要应用于胚胎的各种单基因病、染色体病和性别等的测定。

(一)透明带开口

1.Tyrode 液法

尽管世界上第一例卵裂胚胎活检后出生的婴儿已经20余年,卵裂期胚胎活检的最常用方法仍为酸性液透明带开孔,卵裂球吸取。具体方法如下:直径为5~10μm的喷酸针吸取Tyrode液(pH 2.2),紧靠拟活检部位的透明带,缓缓喷出Tyrode液,最后残留透明带可用细针负压回拉完成。透明带开孔一结束,喷酸针立即移离活检胚胎。一般情况下,少量的Tyrode液不会改变含Hepes的缓冲液pH;但也有报告显示,细胞内的酸化作用可引起胚胎的生长阻滞。

2.机械法

为减少酸性液体对卵裂胚胎的酸化作用,借助穿刺针对透明带下间隙的穿刺,及其与固定针的摩擦,在拟活检部位的透明带行“+”字切割,是另一常用的透明带开孔方法。透明带开孔后便用卵裂球吸取针负压吸取1~2个卵裂球。一侧透明带开孔,另一侧透明带内培养液注射,卵裂球挤出也是较为常用的卵裂球获取方法。

3.激光法(https://www.daowen.com)

随着激光透明带打孔仪的逐渐完善,激光透明带打孔,卵裂球活检已成为目前胚胎活检最常用的方法。该法方法快速和精准(激光打孔对孔径的误差小于1μm),不仅极大地减少胚胎活检的操作强度,而且进一步提高了活检的成功率。当然,激光透明带打孔局部热效应对胚胎的损伤,仍为不少学者所关注。

(二)卵裂球取材

由于非间期核卵裂球在细胞裂解时染色体可发生丢失,同时受精后继发的染色体异常嵌合又常与核形态密切相关,故获取可见单一间期核的卵裂球对PGD分析的成败十分重要。一般认为活检前便应仔细地观察胚胎卵裂球的细胞核,选定拟活检卵裂球后,再确定相应的透明带开孔位置。不过即便如此,卵裂球活检的诊断效率仍不可能达到100%,卵裂球非整倍体检出频率实际仍是相当可观的。尽管目前一个卵裂胚胎活检2个卵裂球的呼声较高,但实际操作中这种多卵裂球活检常常仅适用于质量较高、分裂细胞数较多的胚胎。最新的欧洲人类生殖和胚胎协会的统计报告表明,在染色体和单基因病的PGD周期,80%的胚胎单次卵裂球活检便可获得可分析的有核细胞,其余需额外的1~2次卵裂球活检,约4%的胚胎活检后胚胎损伤较重,难以再行胚胎移植。

早期的IVF培养液通常不是胚胎培养专用的,因此第3天卵裂胚胎生长常常并非十分理想,卵裂球间多无相互连接,活检较易进行。随着胚胎体外培养技术的进展,尤其近年来是高质量的配子胚胎序贯培养基的商品化开发和广泛的临床应用,胚胎体外生长质量日趋改善,受精后第3天卵裂球间相互连接现象日趋增多。这就需要在施行卵裂球活检前,先使用无钙镁离子的培养液,消除卵裂球间钙离子依赖的相互黏着,以减少卵裂球活检引起的损伤。一般活检前卵裂胚胎应在无钙镁离子培养液中作用数分钟。

一些IVF小组通过提前进行ICSI,可在受精后第2天进行胚胎活检,从而为活检卵裂球的遗传学分析争取了时间。不过,目前更多的中心采用的是随后的序贯囊胚培养,活检胚胎继续培养至受精后第4或第5天移植。这样不仅能获得较充足的遗传学分析时间,还可以观察胚胎进一步分裂生长情况,选择生长力旺盛的胚胎移植提高妊娠率。

卵裂胚胎第3天卵裂球活检后的继续培养结果显示:虽然活检后24 h胚胎的代谢活性会有所下降,但其第5天的囊胚形成率、囊胚形成后滋养层和内细胞团的细胞数目与活检后胚胎的卵裂球数的比例,均与未活检者无显著性差异。说明活检显微操作过程及其引起的胚胎细胞数减少,对胚胎其余卵裂球的继续分裂没有明显的影响。