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Nature子刊:早期胚胎异常不一定影响后代健康

  

  3月29日,剑桥大学的研究人员在《Nature Communications》上表明胚胎早期细胞异常并不意味着新生儿一定携带先天性缺陷,如唐氏综合征等。科学家研究表明,胚胎早期异常的细胞可通过细胞凋亡被淘汰,取而代之的是健康细胞,在许多情况下能完全修复胚胎。

  正常情况下,人类胚胎中的每个细胞都包含23对染色体(22对常染色体加1对性染色体),但有些细胞可能携带多余的染色体拷贝,从而导致发育障碍。胎儿出生缺陷风险较高的代孕,尤其是高龄代孕通常被建议接受基因异常的检测。例如,在孕期11-14周时,代孕被建议进行绒毛取样术检测(CVS),包括切除和分析胎盘细胞;在孕期15-20周,代孕被建议进行羊膜穿刺,分析脱落到羊水中的胎盘细胞,这种检测更为准确。

  真实案例:四分之一的胎盘细胞异常,却能生育健康的宝宝

  本文资深作者Magdalena Zernicka-Goetz教授根据自身第二次代孕的经验展开了此项研究,她说,“我是40岁以上高龄产妇中的一员,我第二次代孕时已经44岁了。”当时CVS检测发现,链接她和胎儿的胎盘细胞有四分之一属于异常。异常细胞是否影响宝宝发育?这样的疑虑涌上她心头。当Zernicka-Goetz教授与遗传学家讨论潜在的影响时,她发现人们对包含异常细胞的胎盘命运以及胚胎中异常细胞的命运了解甚少。

  然而,幸运的是,Zernicka-Goetz教授的第二个孩子最终健康出生。这令她激动不已,她说,“对于那些人类不完全理解的检测结果,很多代孕做了不同的选择。四分之一的胎盘细胞携带异常基因意味着什么?代表新生儿携带出生缺陷?这就是我们想要回答的问题。鉴于女性平均生育年龄逐渐上升,这个问题变得越来越重要。”

  本文共同作者,比利时卢汶大学Thierry Voet 教授说, “事实上,体外受精的早期胚胎中含有80%-90%的异常细胞或异常染色体结构,CSV检测可能在某种程度上揭示这些异常。”

  构建非整倍体小鼠模型,开展研究

  在本研究中,Zernicka-Goetz教授及其同事通过将含有正常细胞的8-细胞胚胎与细胞异常的胚胎混合,构建了非整倍体小鼠模型。相对而言,非整倍体小鼠模型不太寻常,因而研究人员使用逆转录素来诱导非整倍性。

  在正常细胞和异常细胞各占一半的胚胎中,研究人员发现胚胎中的异常细胞通过“细胞凋亡”得以消除,即使胎盘细胞异常的情况下也是如此,此外,正常细胞还取代了被消除的异常细胞,最终使整个胚胎的细胞都正常。当胚胎中异常细胞和正常细胞的比例为3:1时,一些异常细胞能够继续生存,但正常细胞的比例有增加。

  Zernicka-Goetz教授解释道,“胚胎具有惊人的自我修复能力,我们发现即使有一半的异常细胞,胚胎也可完全自我修复。如果人类也有同样的效果,那么初步检测结果为胚胎细胞异常也并不一定意味着新生儿携带出生缺陷。”研究人员下一步试图确定能进行自我修复的胚胎中异常细胞与正常细胞的比例临界值。

  

  每对夫妻都想拥有一个属于自己的健康可爱的小宝宝,可是由于某些特殊的原因,有些家庭遗憾的不能拥有自己的孩子。随着科学的进步,试管婴儿的出现给了他们一个为人父母的机会。

  “试管婴儿”是“试管中长大的孩子”吗?

  “试管婴儿”从孕育到出生,需要经历哪些过程?

  今天,就让我们一起走进泰国生殖遗传医院来了解试管婴儿体外培养全过程。

  前期准备和取卵

  经历前期的促卵泡发育治疗,打过促排卵针后约36小时就可以取卵。取卵当天,女方取卵,男方取精。取卵过程:在超声引导下,针头会经阴道穿到卵巢内,将卵泡液和卵子吸出。取卵手术全程不到半小时,根据不同情况进行麻醉,并没有传说中那么痛苦。

  

  医生准备进行取卵手术

  

  模拟取卵手术过程

  取完卵后,最忙的时候到了,医生们要把获取的卵子和优化的精子放一起或直接精卵显微注射, 观察是否受精,并进行胚胎培养等一连串关键性的步骤。

  卵子收集

  在恒温热台上把混在卵泡血水中的卵子一颗颗找出来, 洗涤,迅速转移至培养皿,放入胚胎培养箱中。

  

  收集到的卵子

  男方在女方取卵当日完成取精,实验室医生等待精液标本液化后进行优化处理。

  

  实验室医生在处理精液

  

  在显微镜下进行精子计数

  

  胚胎培养箱--卵子、精子和胚胎在体外的“家”

  胚胎实验室最重要的设备就是培养箱,一个个的培养箱相当于女性子宫,温度保持在37℃,湿度、二氧化碳浓度等都参照人体相关指数调节。

  体外受精

  卵子收集后,加入一定数量的活动精子,称为常规体外受精方式(俗Nature子刊:早期胚胎异常不一定影响后代健康称第一代试管婴儿),精卵在类似自然环境中完成受精过程。第二种授精方式为卵胞浆内单精子显微注射受精(俗称第二代试管婴儿),就是用显微注射针直接将精子穿刺注入卵细胞浆中,使卵子完成受精的技术,简单的来说,显微注射是一种人工干预的受精方式,只需几个至几十个精子就可以,这项技术为过去被视为不治之症的男性患者带来了希望。两种受精方式分别适用于不同的人群,由临床医生根据适应症进行把握。

  

  

  对于精子数量少、活力弱、睾丸或者附睾穿刺精子以及前次体外受精失败的患者,实验室医生为其进行单精子卵胞浆内注射。

  检查受精情况

  取卵第二天清晨观察受精情况,观察到两个原核视为正常受精,观察到多个原核的受精卵(多精受精)予以废弃。

  

  显微镜下观察到的正常受精卵

  胚胎观察

  取卵后3-5天观察胚胎发育情况并进行评分。

  体外培养的时间一般为三天,这时的胚胎一般发育到8细胞阶段。如将胚胎继续培养至第5-6天,即可发育到囊胚阶段。做试管婴儿时所说的囊胚培养,就是指这个时期的胚胎。

  

  第三天胚胎

  

  第五天囊胚

  胚胎冷冻

  移植后多余的胚胎怎么办?一旦鲜胚周期胚胎种植失败,冷冻的胚胎还可以解冻,做第二次移植,或者新鲜周期存在可能影响胚胎种植的因素,可以将全部胚胎进行冷冻,待子宫内膜准备好后进行冻胚移植。

  胚胎储存在一个个温度处于零下196℃的液态罐中,每一个胚胎并不是孤孤单单一个人,而是和两至三个“姐妹”们,一起待在一个冷冻载体里。通过特殊的技术,使原本接近人体体温的37℃,下降到零下196℃的状态,在液态罐里默默沉睡直至被唤醒,移植回母体子宫内。

  

  医生在冷冻胚胎

  

  多余的胚胎保存在零下196℃的液氮中

  

  胚胎储存间可见很多个液氮罐

  胚胎移植:将准备好的胚胎通过一次性移植管植入母体子宫内的过程,胚胎移植术是无创性手术,不会疼痛,顺利时10分钟即可完成。术前需要憋尿,方便B超监视及保证胚胎移植术的顺利进行。

  

  医生在进行胚胎移植手术

  

  医生装载要移植的胚胎

  接下来就与自然孕期一样,等待正常分娩,迎接小生命的诞临。

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