试管婴儿技术如何帮助高龄女性提高卵子质量?高龄女性在进行试管婴儿治疗时面临哪些卵子质量的挑战?
影响卵子质量的第一要素是什么?当然是年龄!这个结论我们已经听过无数次,总觉得像是“没用的废话”……因为对于高龄姐妹来说,比起知道罪魁祸首是年龄,更想知道的是——该怎么办?
就在本月新加坡国立大学李戎团队在Nature Aging 期刊上发表了最新的研究文章。该研究提供了第一个坚实有力的证据,证明了年轻的卵泡可使衰老的卵母细胞年轻化,提高老年小鼠卵母细胞的发育潜力,这些重返青春的卵母细胞进一步成熟的卵子受精后产生健康后代的可能性显著提高。
今天给大家总结了几个关键点,一起接着往下看看!
1、高龄女性生育的新方向
目前临床上改善卵子质量的方式,如体外激活、卵巢内注射富含血小板的血浆等。这都是针对卵巢储备不足和卵子数量的下降,临床上还没有可行的策略来恢复衰老的卵母细胞的发育潜力。
有人可能想到了线粒体置换,但由于伦理、法律和监管挑战以及对其长期安全性和疗效缺乏全面了解,其应用仅限于少数几个国家,后期会发文章来讲述,大家可以期待一下!所以,李戎团队将目光转向动物研究,希望从动物研究中找出新的改善方向。
卵母细胞的发育能力是在卵巢中的卵泡中获得的,卵泡是卵母细胞周围包裹着的体细胞组成的基本功能单位,包括颗粒细胞和卵泡膜细胞。
从卵泡的生长到成熟,颗粒细胞通过跨透明带凸起(TZP)向卵母细胞提供许多必需的营养物质和代谢前体。
卵母细胞向颗粒细胞提供重要的形态发生和增殖信号分子。通过这种调控和代谢因子的交换,卵母细胞获得发育能力,并在减数分裂成熟后为成功受精做好准备。
简单点说就是,卵母细胞向它周围的环境索取营养和代谢支持,所以卵母细胞质量怎么样可以通过卵泡液,也就是卵母细胞环境来改善。
研究者把来自衰老小鼠(14个月大,已接近不孕)的卵母细胞移植进植入到年轻小鼠(2个月大,处于生殖高峰期)移除了自身卵母细胞的卵泡液中。结果发现,在来自衰老小鼠(14个月大,已接近不孕)的卵泡中培养的年轻卵母细胞表现出减数分裂成熟和发育潜力受阻。
然后研究者又把年轻小鼠(2个月大,处于生殖高峰期)的卵母细胞移植到衰老小鼠(14个月大,已接近不孕)移除了自身卵母细胞的卵泡液中。结果发现,来自年轻小鼠(2个月大,处于生殖高峰期)的卵泡液中培养的衰老卵母细胞成熟的卵子在体外受精以及后续胚胎植入后的成熟率、囊胚形成率和活产率显著提高。
这些结果表明,卵母细胞的衰老是部分可逆的,而卵母细胞周围的细胞环境在这一过程中发挥着重要作用。
(YY指年轻卵泡中的年轻卵母细胞;AA指衰老卵泡中的衰老卵母细胞;AY指年轻卵泡中的衰老卵母细胞。)
2、卵泡液微环境是关键
上述的研究仅仅停留在动物试验阶段,什么时候真正进入临床,还有很长的路要走。不过,我们能从这个试验得到哪些启发用来改善高龄姐妹的妊娠结局,才是最重要的。
要想改善高龄卵母细胞质量,就必须从改善高龄姐妹的卵泡微环境开始。在刘小磊等的研究文章发现,通过卵泡液中的代谢物种类以及含量,可以找到潜在生物学标志物,从而对卵母细胞质量和发育潜能进行更好的预测及评估。那么也可以顺着这个思路,通过研究卵泡液的代谢物种类,找到改善卵子质量的方法。
(1)葡萄糖代谢
卵母细胞成熟是一个能量依赖的过程,而糖代谢作为主要供能方式是通过卵丘细胞和卵母细胞协作方式完成。
有研究证实,在葡萄糖进行无氧氧化时,通过糖酵解生成丙酮酸,为卵母细胞供能,同时也通过葡萄糖有氧氧化等代谢过程调控卵母细胞生长。
合适的葡萄糖浓度提高卵母细胞质量,适宜的代谢途径有利于卵母细胞发育。卵母细胞体外培养及受精试验也说明了这一点,体外受精卵裂失败、子宫内膜异位症患者卵母细胞质量及发育潜能与卵泡内葡萄糖的下降有关。
卵母细胞在发育过程中,其细胞核、细胞质等成分受到葡萄糖含量的影响,葡萄糖含量低最终降低了卵母细胞受精及胚胎发育潜力。所以,在改善卵子质量方面,尤其高龄女性一定要关注身体的糖代谢,比如胰岛素抵抗。
(2)脂质代谢
脂质是人体重要营养素之一,也是人体细胞组织的组成部分,卵泡液中含有丰度的饱和及不饱和脂肪酸,其中游离脂肪酸是脂质代谢异常的重要生物医学指标。
有研究表明,卵泡液中高浓度的饱和脂肪酸影响卵母细胞的成熟。所以高龄女性在备孕期间尤其要注重多不饱和脂肪酸的摄入,从而调节卵泡液中饱和脂肪酸与多不饱和脂肪酸的比例,提升卵子质量。
在小鼠卵母细胞成熟中,脂肪酸β-氧化起到重大作用,其中相关的代谢物肉碱是把脂肪酸从卵泡液细胞质转运到线粒体的重要物质,有利于卵母细胞的成熟与发育。所以,补充左旋肉碱(LC)可以改善因脂肪代谢问题导致的卵子质量下降,比如多囊卵巢综合征等。
LC作为一种抗氧化物还可以减轻细胞内氧化应激,保护线粒体功能,改善细胞生存所需的能量供应从而促进胚胎发育。
体外培养过程中,在卵母细胞成熟期比受精后的胚胎培养期添加LC效果更好。
有研究报道IVM期间补充LC可以改变绵羊胚胎发育阶段凋亡基因的表达,BAX、BCL-2和PCNA表达上调,并且与受精后补充LC相比,成熟期补充LC明显改善卵裂率、桑葚胚率和囊胚率。
(3)胆固醇代谢
说起这个大家可能觉得陌生,其实胆固醇是动物组织细胞不可或缺的物质,不但参与形成细胞膜,而且所有类固醇激素合成的前提物质均来自胆固醇。也就是说,胆固醇在下丘脑-垂体-卵巢轴上起着重大作用,对卵母细胞和卵母细胞膜的成熟及生长发育影响较大。
有研究证实,反复胚胎移植失败不明原因的患者,其卵泡液中的胆固醇含量下降,而不孕高龄患者卵母细胞质量下降也和卵泡液中胆固醇含量下降有关。但是如何改善胆固醇的含量来提升卵母细胞质量,目前没有找到相关的研究。
综上,卵泡液的微环境对卵子质量的改善有重大作用,所以改善高龄女性卵母细胞微环境成为改善老化卵母细胞质量的一条捷径。还在为卵子质量问题揪心的姐妹,可以在试管期间试试或联系橄榄树生命生殖顾问咨询。
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