正常的精子,蝌蚪狀,頭部橢圓,最有活力的一個才能從億萬同類中脫穎而出,與卵子細胞形成受精卵;但如果小蝌蚪頭部變得非常圓滑,不僅無力突破卵子細胞的細胞膜,還因缺乏讓卵子細胞興奮的特殊酶而每每功敗垂成,導致不孕。這一類不孕,在生殖領域較為罕見,但如果沒有特殊的治療手段,基本可以判定其在生殖領域必然失敗。
日前,廣醫三院生殖醫學中心,通過改善人工卵子激活技術,用顯微穿刺針將圓頭「蝌蚪」注射到卵子細胞當中,並盡力模擬出讓兩者結合的化學環境,最終成功促成了9隻小蝌蚪和卵子細胞的結合,成功受精並分裂成胚胎。「隨後植入的兩顆3天期胚胎已然成功,這也是國內少見的成功運用人工卵子激活術讓完全型圓頭精患者成功受孕的案例」,該中心配體學家羅陽表示,這一技術的應用將使圓頭精子症患者、反覆受精失敗以及受精率低下患者、卵子或精子受精能力缺陷導致的異常受精患者重燃生育的希望。
精子「腦袋」差一點
夫妻倆結婚五年未懷孕
來自河南的龍先生和陳女士已經結婚五年了。五年來,夫妻生活正常,但一直未能懷上一個寶寶。夫妻倆不到30歲,生育的大好年齡,卻遲遲不見好消息的到來。為此,夫妻倆到醫院檢查,竟發現丈夫患罕見的圓頭精子症———一種罕見的特殊類型畸精症,患有此症意味著很難通過自然受孕生育孩子。輾轉多家醫院,嘗試了多次試管受精,但圓頭精子症就像給夫妻倆判了「一定失敗」的刑罰。夫妻倆陷入了巨大的憂傷之中。
2016年9月,在朋友的推薦下,夫妻倆來到了廣醫三院就診。廣醫三院一項關於人工卵子激活術的研究帶給了他們最後的希望。廣醫三院生殖醫學中心胚胎實驗室胚胎學家羅陽介紹,圓頭精子症是一種發病率約為0 .1%的罕見特殊類型畸精症,臨床上以大部分或全部精子頭部呈圓形為主要特徵。正常精子頭部正面呈橢圓形,側面呈梨形;而圓頭精子症患者精子頭部為圓形。然而,正是這細微的差別,導致圓頭精子症患者的精子頂體酶活性異常低下或缺失,而這種缺失讓圓頭精在正常狀態下無法和卵子結合,無法正常受孕,引發不孕症!
身患罕見畸精症
幾乎無法正常供精
如果圓頭小蝌蚪數量不是太多,倒也不會導致不孕。畢竟精子細胞和卵子細胞的結合過程,往往是一個精子從數以億計的精子細胞中脫穎而出的過程。一個沒有活力、無法穿透細胞膜,還有一億個同類躍躍欲試。「圓頭精子症可分為I型完全型圓頭精子症和II型部分型圓頭精子症。II型部分型圓頭精子症有部分頂體殘留,這意味著還有正常受精的可能,換言之,II型圓頭精子症患者還有正常精子存在的可能。但I型完全型由於完全缺乏頂體,不能正常受精」。
龍先生的情況正是I型完全型圓頭精子症患者,其精子幾乎不存在可正常與卵子結合的可能。這種畸精症非常罕見,國內外均少見該類型的病人助孕治療成功的報導。自己的精子無法正常與卵子結合,難道只能用其他方法供精嗎?龍先生心中仍是不甘。而長期致力於生殖發育、輔助生殖技術研究的羅陽想到了人工卵子激活技術。
圓頭精子注射進卵子
激活處理後正常受精
在來廣州之前,龍氏夫妻已經輾轉了好幾家大型醫院,但治療均告失敗。2016年12月,夫妻倆在廣州接受了試管嬰兒常規促排卵,在雙方分別取卵、取精之後。胚胎實驗室採用卵胞漿內單精子注射,將男方的圓頭精子注射進卵子,然後進行改良人工卵子激活處理,再進入常規胚胎培養流程。
第二天進行受精觀察發現,10個卵子中有9個在改良人工卵子激活術的作用下正常受精了,正常受精率達到了90%。相對於以往受精率為0的完全受精失敗,這次有了質的飛躍。而這也是國內少有的完全型圓頭精患者,通過人工卵子激活技術讓配偶卵子成功受精的案例。由於當時陳女士的身體剛促排取卵,為防止促排卵導致的卵巢過激,不利於胚胎著床,中心先將發育良好的7枚胚胎冷凍保存。在今年3月初,成功解凍了兩枚第三天胚胎,順利移植,成功實現雙胎妊娠。目前,陳女士和肚子裡的兩個寶寶一切安好。而龍先生更是激動不已,想不到為人父的喜悅可以來得這麼突然。
知多D
圓頭精子除了形態差還缺乏讓卵子「興奮」的酶
如果單單是頭部圓滑了,喪失了穿透細胞膜的活力也就罷了。畢竟人工輔助生殖技術被發明了40年(1978年第一例)後,技術上早就能夠捕捉一隻相對健碩的蝌蚪,利用顯微針將其注射到卵子細胞中。用純人工的方式讓精子細胞和卵子細胞結合,在培養基裡培養下感情,也能正常受精。
可圓頭精子,即便通過顯微針穿刺,都難以和卵子細胞成功結合,因為它本身缺乏一種特殊的酶,無法調動卵子細胞的興趣,無法完成形成胚胎的關鍵步驟。羅陽表示,在正常的受精過程中,精子進入卵子後,精子的PLC(一種精子特異性的磷脂酶C)會導致卵母細胞內的鈣離子濃度發生持續數小時的周期性的短暫升高,這個過程被稱為卵子的「鈣振蕩」,卵子鈣振蕩引發大量生化反應事件,從而激活卵子啟動胚胎發育。但因為圓頭精子症的患者缺失了PLC ,所以無法讓卵子發生鈣振蕩,也就無法啟動胚胎發育。也就是說,圓頭精子不僅形象上差了點,還因為自身的缺陷,乾脆和卵子細胞不來電。這個時候,單純用物理方案將兩種細胞結合起來,而沒有考慮匹配的環境因素,那畢竟是強扭的瓜不甜。
揭秘
圓蝌蚪進入卵子後馬上來場「藥水浴」
原本應該由精子細胞自帶催化劑來完成的受精過程,必須由醫學手段來完成了。為了模擬出這一受精過程的微環境,醫學界嘗試過對其進行電刺激,用微小的電擊來促進兩者的結合,成功率不高;也嘗試過用物理振蕩、擠壓的方法來模擬微環境,成功率同樣不高;最多的嘗試方案是對已經有圓頭精進入的卵子細胞進行藥浴,在將其放入培養基液之前,先放到一些特殊的藥劑裡待上一段時間,成功率同樣不是太高。
羅陽表示,這些人工卵子激活技術正是通過人工誘導模擬精子引發的鈣離子振蕩,挽救彌補卵子鈣振蕩缺陷,幫助卵子啟動胚胎發育,從而促進受精的完成。人工卵子激活技術的使用國內外均有報導,在國內只有少數大型生殖中心能夠開展,但該技術的臨床應用卻一直面臨成功率過低,治療效果不佳的難題。
自2012年以來,羅陽深入研究人工卵子激活技術的臨床應用問題。羅陽在捐贈的精子和廢棄的卵子上開展這一技術的基礎實驗,發現傳統激活方法效果不佳。但隨著研究的深入,他將這一技術進行了改良,通過大量實驗研究,運用鈣離子載體A23187,調整了以往的處理時間和步驟。實驗後發現,相比以前,改良後的人工卵子激活技術,大大提高了受精能力有缺陷的患者的成功率,顯著改善了受精情況,提高了卵子利用率,增加了可利用胚胎數目。他將改良後的技術運用於臨床後,也大大提高了有孕功能障礙的患者的受精成功率,明顯改善了治療結局。其中運用該技術進行胚胎移植的8例患者中,有5例已成功臨床妊娠(2例已活產健康胎兒);另有多例冷凍保存了胚胎,等待解凍胚胎移植。(記者 王道斌 通訊員 白恬 黃賢君)
原標題:讓卵子「興奮」起來 圓頭「小蝌蚪」拼了