胚胎培养液的发展历史

一、胚胎培养液的发展 历史

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(一)动物胚胎培养液的发展历史

最初人们尝试使用血清等进行胚胎培养。1932年,离子成分确定的培养液Krebs Ringer Biocarbonate(KRB)成为目前用于胚胎培养的各种培养液的基础。1956年,Whitten用含有葡萄糖和小牛血清白蛋白的碳酸氢盐培养液将8细胞鼠胚体外培养至囊胚。两年后McLaren等从体外培养鼠胚中获得妊娠和子代。随后,Whitten等在培养液中添加了乳酸,支持2细胞期鼠胚的体外发育。Brinster等改良了Whitten液,降低了乳酸浓度,添加了丙酮酸,成功研发了鼠胚中最常用的M16液,其离子成分均与KRB类似。含有4-羟乙基哌嗪乙磺酸(HERES)的M16在培养箱外短时间内可维持相对稳定的pH,因此适用于体外受精的显微操作。虽然M16液提高胚胎体外培养的效率,但不能克服鼠胚的2细胞阻滞。

20世纪80年代末期和90年代初胚胎培养体系有了新突破,主要针对鼠胚2细胞阻滞改良了培养液成分,如CZB(由Chatot、Ziomek 和Bavister等人研发)和SOM(SOM),及 K+ supplemented SOM(KSOM)。这几种培养液均含有M16培养液类似的离子成分,但增加了谷氨酸和EDTA,降低了渗透压,及卵裂期胚胎培养液中葡萄糖浓度。目前这几种培养液的成功应用不仅克服了鼠胚的2细胞阻滞,还可获得稳定的培养效果。

(二)人类胚胎培养液的发展历史

最早使用的人类胚胎培养液是添加血清的体细胞培养液如 EBSS(EBSS)和Ham'sF10等。EBSS液由 Tyrode 液改良。试管婴儿之父 Edward 早期用于人类胚胎培养的就是EBSS。Ham's F10则是含有多种成分的支持体细胞培养的溶液。80年代中期Quinn等研发(HTF)的培养液在人类IVF中被广泛使用,其无机离子浓度也与M16和Whitten液类似。在80年代,胚胎主要在体外培养2~3 d,然后移植入子宫。90年代始,胚胎培养的时间基本延长到3 d。

随着HTF在人类IVF领域的成功应用,多种商业化供应的培养液陆续出现。目前商业化供应的胚胎培养液主要有两种:序贯培养液和单一培养液。前者是基于“返回自然”的理念,即根据输卵管内环境的自然变化而设计;而后者则是让胚胎自然选择其需要的物质。90年代末期,Gardner团队开始首先应用序贯培养液。序贯培养液主要包括受精液、卵裂液和囊胚培养液。卵裂液的成分满足D1~D3的需求,而囊胚培养液则由更加复杂的成分满足囊胚的发育,如Vitrolife的G-1TM系列培养液是原来G-1的改良版,而G-1的离子浓度与SOM接近。单一培养液如LifeGlobal'sGlobal medium和GyneMed's GM501与KSOM类似。但目前两种培养系统的临床应用方面并未见明显的差别。