人類胚胎的發(fā)育對(duì)懷孕至關(guān)重要,精子和卵子受精后形成胚胎,胚胎的發(fā)育取決于精子和卵子。過(guò)去,胚胎不好的問(wèn)題總是歸咎于卵子,但現(xiàn)在的研究發(fā)現(xiàn),精子質(zhì)量也直接或間接地影響胚胎的發(fā)育。
人類精子和卵子在受精后8周內(nèi)被稱為胚胎,第9周被稱為胎兒。但本文所討論的“胚胎發(fā)育”是在人類輔助生殖技術(shù)中體外培養(yǎng)3-6天的胚胎。根據(jù)評(píng)分系統(tǒng),胚胎學(xué)家將在第三天和第五天評(píng)估卵裂期和囊胚期胚胎發(fā)育的好壞。
俄羅斯作家列夫·托爾斯泰在《安娜·卡列琳娜》的開頭說(shuō):幸福的家庭有同樣的幸福,不幸的家庭有自己的不幸。試管受精過(guò)程中發(fā)育不良的胚胎確實(shí)有自己的原因。在過(guò)去,胚胎問(wèn)題總是被歸咎于卵子,但現(xiàn)代研究發(fā)現(xiàn),精子質(zhì)量也會(huì)導(dǎo)致胚胎發(fā)育不良。哪些精子質(zhì)量指標(biāo)會(huì)導(dǎo)致胚胎發(fā)育不良,一直是關(guān)注和研究的熱點(diǎn)。
特別關(guān)注的是嚴(yán)重少、弱、畸精子癥的ICSI治療。雖然ICSI在男性不育領(lǐng)域取得了革命性的成功,但臨床觀察也發(fā)現(xiàn),ICSI治療胚胎發(fā)育不良的比例高于IVF,因?yàn)榻邮?IVF懷孕的原因一般在女性,精子指標(biāo)大多正常。這也部分證實(shí)了精子質(zhì)量可能會(huì)影響受精后3~5天的胚胎發(fā)育。
哪些精子質(zhì)量指標(biāo)影響胚胎發(fā)育?
目前,精子質(zhì)量評(píng)價(jià)指標(biāo)主要包括精子濃度、活力、形態(tài)、精子質(zhì)量 DNA 損害的指標(biāo)(DFI)等。
大多數(shù)關(guān)于1精子的常規(guī)指標(biāo)的研究認(rèn)為,精子濃度、活力和前向運(yùn)動(dòng)的精子總數(shù)(TMC)與 ICSI 胚胎周期質(zhì)量無(wú)明顯關(guān)系,正常形態(tài)率過(guò)低可能對(duì)胚胎發(fā)育產(chǎn)生負(fù)面影響。
在一項(xiàng)包括666名患者在內(nèi)的國(guó)外研究中,研究人員觀察了1456個(gè)ICSI周期,發(fā)現(xiàn)前向運(yùn)動(dòng)的精子總數(shù)對(duì)卵裂期胚胎發(fā)育沒(méi)有明顯影響。然而,中國(guó)有4756名學(xué)者回顧性分析IVF/ICSI根據(jù)精子正常形態(tài)率,周期分為15%、4%~15%和4%三組,發(fā)現(xiàn)無(wú)論是IVF還是IVF,ICSI,4%這一組的優(yōu)質(zhì)胚胎率明顯下降(P0.05)。
2精子DFI碎片率:一些研究認(rèn)為精子DFI影響精子DFIIVF/ICSI但也有研究認(rèn)為,周期胚胎的質(zhì)量也是如此,IVF/ICSI早期胚胎發(fā)育與精子DFI沒(méi)有明顯的相關(guān)性。目前,胚胎發(fā)育與精子DFI沒(méi)有明顯的相關(guān)性。IVF/ICSI胚胎質(zhì)量與精子DNA損傷指標(biāo)沒(méi)有公認(rèn)的相關(guān)性。雖然一半的研究認(rèn)為精子DNA損傷會(huì)影響胚胎質(zhì)量,但研究大多是回顧性的。
3精子頭部形態(tài):精子頭部空泡是潛在的指標(biāo)之一,IMSI 該系統(tǒng)可以將精子放大6500倍,然后選擇沒(méi)有頭部氣泡的精子進(jìn)行ICSI注射,發(fā)現(xiàn)囊胚形成率可以提高。但沒(méi)有足夠的循證醫(yī)學(xué)證據(jù)表明IMSI可以提高活產(chǎn)率和自然流產(chǎn)率,仍需進(jìn)一步研究。
4精子遺傳和表觀遺傳因素對(duì)胚胎發(fā)育的影響(1)由于胚胎基因表達(dá)應(yīng)從胚胎第二次分裂(4細(xì)胞~8細(xì)胞階段)開始,早期研究認(rèn)為精子核沒(méi)有DNA轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物(RNA),所以大家都認(rèn)為只有卵子的轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物才能發(fā)揮作用,沒(méi)有精子的東西(精子先生好郁悶)。近十年的研究結(jié)果挑戰(zhàn)或顛覆了這一傳統(tǒng)觀點(diǎn),發(fā)現(xiàn)精子核中不僅有轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物mRNA、tRNA、rRNA,還有很多小的RNAs,這些小RNAS包括在內(nèi)miRNA、siRNA、piRNA等待,精子受精后將這些RNA帶入卵子。
來(lái)自中國(guó)的學(xué)者發(fā)現(xiàn)精子miRNA-34C的水平和ICSI 胚胎質(zhì)量有明顯的相關(guān)性,胚胎質(zhì)量較好的患者精子質(zhì)量較好miRNA-34C胚胎質(zhì)量較差的患者水平較高。提示精子miRNA-34C未來(lái)可能成為預(yù)測(cè)胚胎發(fā)育的因素。也有學(xué)者報(bào)道精子DNA 甲基化模式也會(huì)影響胚胎的發(fā)育。這些分子生物學(xué)研究正在全面展開,越來(lái)越多的精子調(diào)節(jié)基因正在逐漸被發(fā)現(xiàn),最終拼接一個(gè)完成的機(jī)制地圖來(lái)解釋胚胎發(fā)育的奧秘。
(2)男性染色體末端小片段的平衡易位往往會(huì)悄悄導(dǎo)致胚胎染色體的小缺失和重復(fù),導(dǎo)致不孕、胚胎發(fā)育不良和復(fù)發(fā)性流產(chǎn)。然而,很難發(fā)現(xiàn)這些隱藏的“殺手”,如果沒(méi)有胚胎材料作為線索,如不孕、胚胎發(fā)育不良、反復(fù)種植失敗等,往往會(huì)讓醫(yī)生感到困惑,有時(shí)我們必須使用更先進(jìn)的檢測(cè)和分析手段來(lái)暴露“罪魁禍?zhǔn)住薄?/p>
綜上所述,人類胚胎發(fā)育對(duì)妊娠至關(guān)重要,卵子質(zhì)量對(duì)胚胎發(fā)育起著關(guān)鍵作用,精子也影響胚胎質(zhì)量。目前的研究證實(shí),精子畸形率過(guò)高可能會(huì)對(duì)胚胎發(fā)育產(chǎn)生一定的影響。此外,精子miRNA和DNA 甲基化模式有潛力成為預(yù)測(cè)胚胎發(fā)育的指標(biāo)。