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你真的了解早期胚胎发育吗?
图文/生殖医学科 刘永祥主管技师
到目前为止,我们知道全国已经有超过400多家的人类辅助生殖机构,试管婴儿技术的应用,给许多不孕不育的家庭带来了希望。相信很多了解过试管婴儿的夫妇都听过“胚胎”这个名词,但是对于诸如“具体的早期胚胎概念是什么呢?”、“早期胚胎分类又是怎么样的呢?”、“我这个胚胎好不好?”等问题,或许大家就一头雾水了,今天我跟您一起走进生殖医学科体外早期胚胎发育的旅程。
01 Day0—Day1:受精过程
精子(唯独的1条)通过一系列的考验,从千千万万的精子群体中脱颖而出,终于与卵子进行结合,完成受精作用,形成一个受精卵细胞(如下图1)。生殖医学科的胚胎学家在受精后18-24h对卵子进行观察,区分出哪些卵子是正常受精的,哪些是不受精或者异常受精的。下图1都是正常受精质量也非常高的2个受精卵,我们可以清晰看到,父源和母源的2个原核排列在受精卵中央,原核中还存在4-6个中央对称排队的核仁。
图1:受精后18h的受精卵
2 Day1—Day3:卵裂期过程
卵裂期过程是指从正常受精发育到第3天胚胎的过程。正常来说,受精卵发育到24h会分裂为2细胞,到48h分裂为4细胞,72h会分裂为8细胞。因此,实验室的胚胎学家根据这些时间点对胚胎进行初步的评价。当然,为了避免胚胎移出胚胎培养箱的时间过长,他们或许只在Day2和Day3进行胚胎的评价,从中筛选出相应的胚胎(优质与非优质),以进行进一步的胚胎移植、胚胎冷冻或养囊。如图2A所示为Day2的4细胞卵裂期胚胎,不过从图片可以看到该枚胚胎除了4个卵裂球以外,还存在一定的细胞碎片,并非为特别优质的胚胎。而图2B则为Day3的8细胞卵裂期胚胎,从图片可以看到,该枚胚胎卵裂球大小较为均一,并无碎片,因此该枚胚胎会被定义为优质胚胎啦。
图2A:4细胞卵裂期胚胎(Day2)
图2B:8细胞卵裂期胚胎(Day3)
3 Day3—Day5/Day6/Day7:囊胚期过程
Day3卵裂期胚胎继续往前发育,便进入了囊胚期过程。与卵裂期相比,囊胚期的胚胎细胞数较多,一般在数十个甚至百个以上,细胞群分化为内细胞团细胞和滋养层细胞,内有腔室,呈空囊状,所以称为“囊胚”。如下图3所示,中间球状膨大为内细胞团(ICM),而外圈为滋养外胚层细胞,图中的囊胚内细胞团和滋养层细胞数较多,且较为致密,所以被划分为优质囊胚(4AA)。一般来讲,发育潜能较好的胚胎在Day5时便发育到囊胚阶段,而发育潜能略差的胚胎则会在Day6或者Day7才养到囊胚。由此,我们就知道Day5囊胚的临床妊娠率会略高于Day6。同样,Day6的也高于Day7。也因为这个原因,一般实验室囊胚培养只到Day6就停止了,除非本周期没有别的胚胎可用,才会继续养到Day7或者更长。
图3:囊胚期胚胎(4AA级优质囊胚)
以上谈到这些就是生殖医学科IVF实验室的体外早期胚胎发育的过程了,相信大家对这个过程有了更深一步的理解,当然早期胚胎发育过程还包括囊胚在子宫着床后经过原肠运动(Gastrulation)形成外、中、内三个胚层的过程,这里就不再叙述了。不过我们还要了解一条法规:在许多司法管辖区,明文限制禁止培养发育超过14天的人类胚胎,而人类辅助生殖机构中胚胎体外培养目前只养到第7天,因此是符合法律和伦理的。如果备孕中的夫妇长时间尝试还没怀孕,则应该尽早去医疗机构接受进一步的检查与治疗。
作 者 介 绍
刘永祥,生殖医学科主管技师,2016年硕士毕业于南方医科大学发育生物学教研室,2016.7-2021.3于中山大学附属第一医院生殖医学中心工作,2021.4现就职于广州中医药大学第一附属医院生殖医学科。目前承担胚胎实验室的日常工作,擅长卵胞浆内单精子注射、胚胎活检、卵子精子及胚胎冷冻解冻等人类辅助生殖技术。主要研究方向为胚胎及干细胞早期发育,发表SCI论文多篇,参与多项国家级基金项目。
编辑:郑小英
复核:杨艳、刘庆钧
责编:冯殷
审定:方宁