卵母细胞冷冻保存

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卵母细胞冷冻保存(Oocyte cryopreservation)也称为冷冻卵子,是一种新型的技术,将女性体内的卵子卵母细胞)提取出来,冷冻保存,如果在未来她有怀孕准备,就可以将其冷冻的卵子解冻,受精并将胚胎转移到其子宫。 冷冻卵子,又称雪藏卵子,即取母体健康时的卵子冷冻,阻止卵子随人体衰老,待想生育时取出冷冻的卵子使用即可。冷冻卵子的技术本身并不成熟,即使可以冷冻、复苏、形成受精卵,胚胎,但胚胎真正长成可以生存的健康孩子几率较低,安全性无法评估。2012年世界上共有100多个冷冻卵婴儿,尚缺乏远期观察。

背景

胚胎冷冻现已成为辅助生殖技术中一项成熟的且不可缺少的技术, 但是卵子冷冻自 1986 年澳大利亚 Chen首次报道用冷冻卵子进行体外受精(IVF)并成功妊娠后, 二十多年来发展曲折。冻融技术及胞浆内单精子注射(ICSI) 很大程度上为卵子冷冻解决了困难, 大大提高了冷冻卵子的复苏率及受精率。实际上卵子冷冻比胚胎冷冻有更广泛的应用前景。卵子冷冻为建立卵子库提供可行性, 可有效储备妇女生育力, 对于因卵巢功能早衰、盆腔疾病、手术或放、化疗等而可能丧失卵巢功能的女性是保存其生育力的一种手段。此外, 卵子冷冻可缓解胚胎冷冻面临的伦理、法律、道德、宗教等多方面问题。


适应症

卵母细胞冷冻保存是主要针对三个特殊的女性群体:被确诊为癌症且并未开始放疗化疗的女性;接受辅助生殖技术治疗却不考虑选择冷冻胚胎的女性;未来考虑生孩子但是还没有配偶女性;或者其他个人或者医疗原因。

在美国每年有超过50,000名育龄妇女被诊断出癌症,放疗和化疗对于卵母细胞有毒性,会杀伤卵母细胞甚至会导致不孕,因此如果可以,可以选保存几个卵细胞。冷冻卵子提供给癌症女性保存自身卵子,用以在将来孕育新生命的机会。

卵母细胞的冷冻保存对于由于教育、职业或是其他原因而希望推迟生育的妇女有利,可以确保未来受孕的机会[1]

此外,卵母细胞的冷冻保存可以为有提前更年期病史的人群保留生育能力。随着卵子的冷冻,可以预防卵子在早年被耗尽的。女性卵细胞会随着年龄的增大而退化,所以,女性们选择进行冷冻卵细胞的年龄也就越年轻越好。


为什么要冷冻卵子

人卵冻存的意义在于:

(1)为手术后将丧失卵巢功能的妇女在术前将卵子冷冻,为将来提供生育机会。


(2)调配供卵与受孕之间的时间。如为推迟生育的妇女提前将卵子冷冻,以保证日后生育时卵子的受精能力;在受卵者的各种生理状况调至适于受孕时,随时可接受供卵者解冻后的卵子受精。


(3)辅助生殖治疗过程中超排卵方案获得的卵子移植后将多余卵子冻存,供日后患者本人或他人使用。


(4)建立卵子库,为患者提供更多选择配子的机会。

方法

卵母细胞冷冻保存过程与体外受精一样。包括一至数周的激素注射刺激卵巢形成多个成熟的卵子。当卵子成熟,用药物触发排卵,用超声波配备真穿过阴道将身体中的卵子取出。这个过程通常需要服用镇静剂而进入睡眠状态,卵子取出立即被冷冻。

ICSI

卵子是人体内最大的细胞,其中含有大量的水,为了防止卵子冷冻时形成的冰晶会破坏细胞的完整性,在卵子冷冻之前必须冷冻脱水,使用冷冻保护剂代替细胞内大部分的水,来抑制冰晶的形成[1]

卵子(卵母细胞)冷冻,可以使用控制冷却速率的慢速冷冻法,或者使用最新的玻璃化冷冻法(超低温保存)。玻璃化冷冻法速度快很多,但是需要添加较高浓度的冷冻保护剂。经急速降温后,液体转化为类似玻璃状的非晶体化固体状态,由于玻璃化液在低温时粘稠度较高,而且不结成冰晶,形成形态不规则的玻璃样固体,保留了细胞内、外液体正常的分子和离子分布,胞膜内、外的渗透压改变不大,避免了细胞内、外由于冰晶形成而造成的冷冻损伤[2]。超低温保存相较于缓慢冷却保存在卵母细胞的减数第二次分裂(MⅡ)时期有较高的存活率和更好的发展。超低温保存成为保存原核卵母细胞的首选方法,虽然仍然缺乏前瞻性的随机对照试验。 冷冻过程中,透明带或卵膜会需要被修饰已防止受精。因此,卵子解冻,需要一个特殊的受精过程,需要由胚胎学家将精子直接注入一针而不是将精子放在卵子周围在培养皿中自然穿透。这种注射技术被称为ICSI(卵胞浆内单精子注射),这种技术也被用于体外受精。

实施要求

国内“冻卵”必须要有医学指征,在国内,要做冷冻卵子必须有严格的医学指征。目前“冻卵”属于辅助生殖范畴,通常针对有肿瘤疾病、需要进行放疗或化疗等治疗手段的,或是由于不孕需要做试管婴儿手术而提取了卵子的,只有以上情况方可以对生育能力进行“保存”。此外“冻卵”也适合于有不孕症的妇女在取卵当日由于各种原因不能提供精子而采取的办法,此类申请“冻卵”的女性必须持有结婚证、生育证、身份证,否则医院不得接受申请。


冷冻方法

1.慢速冷冻法

慢速冷冻就是在缓慢降温的过程中避免细胞内结晶的形成让细胞充分脱水,在-6℃~ -8℃时人工诱导结晶,再以-0.3℃ /min速度待温度降至-35℃~ -70℃后投入液氮中保存。慢速冷冻常使用的冷冻保护剂为丙二醇(PROH)和蔗糖。2008a,Parmegiani利用0.3M的蔗糖及1.5M丙二醇作为冷冻保护剂、慢速冷冻/快速复温的方法对人MⅡ卵子进行冻融获得了接近75%的存活率。


对于冷冻卵子状态,吴志南等认为冷冻GV期卵子较MⅡ期卵子解冻效果好,其原因为:人类MⅡ卵母细胞的形态及结构复杂,对低温特别敏感,加上质膜通透性与稳定性差,在冷冻储存过程中极易受损,且该期细胞特殊的体积与表面积之比使卵母细胞在冷冻过程中脱水困难等,在很大程度上制约了卵母细胞冷冻的普及和发展。GV期卵子与MⅡ期卵子相比,处在不同成熟阶段,其胞膜、胞质等细胞器的生理特点有所不同,研究发现GV期卵子对水的通透性明显大于MⅡ期卵子;同时卵子减数分裂纺锤体对低温和冷冻保护剂都非常敏感,GV期卵子的减数分裂纺锤体尚未形成,在GV期对卵子进行冷冻就可能避开低温和纺锤体对其造成的损伤。但是GV期卵子弊端之一就是需要进一步的体外成熟培养,从而形成异常纺锤体的几率明显增加。

2.玻璃化冷冻

玻璃化冷冻是一种快速冷冻技术,是直接将细胞或组织投入冷冻保护剂和液氮中,利用高浓度的冷冻保护剂、在-196℃把细胞或组织固定在玻璃状态的冷冻过程。在玻璃化冷冻过程中,高浓度冷冻保护剂固化,形成无结构的玻璃态,由于其质点不规则排列,始终保持溶液的水分子和离子分布,使跨膜物质的浓度和渗透压差别不大,因此可避免因细胞内产生冰晶而对细胞造成的机械性损伤,同时又可以消除细胞外冰晶引起的理化损伤。与传统程序冷冻相比,玻璃化冷冻具有冷冻速度快、过程简单和不需要使用昂贵的程序冷冻控制仪器等优点。2006a,Lucena等报道利用玻璃化冷冻的卵子使患者成功妊娠。同年Selman等将来自6例病人的53枚MⅡ期的卵子行玻璃化冷冻,解冻24枚卵子,成活18枚(75%),14枚卵子受精(77.7%),2例病人获临床妊娠。从而使玻璃化冷冻简单、方便、高效等优点不断被发现并采纳,但是至今仍缺少标准的玻璃化冷冻方案及玻璃化冷冻液组成,对保护剂的选择、载体的选择仍处于探索中,在近两年,利用玻璃化冷冻卵子解冻后存活率、受精率、卵裂率、妊娠率、种植率都有较好的发展。2009aCao等报道,玻璃化冷冻人卵子,在存活率(91.8%vs61%)、卵裂率(78%vs54.4%)、优质胚胎率(42.3%vs24%)、囊胚率(33.1%vs12%)上均高于慢速程序冷冻。


成功率

美国卵子冷冻中心表示该中心过去10年的临床统计数据表明:6个卵子解冻后能有5个受精孵化成功,5个受精卵能够培养出2-3个优质胚胎,2-3个胚胎做一次胚胎移植(即一次怀孕的尝试)的出生率达40%以上。

根据目前的数据来看,移植冷冻胚胎妊娠后出生的婴儿其各项发育指标与自然出生的婴儿相似,并无明显差别[3]

相关新闻

苹果和“脸谱”为鼓励女员工投身工作、不要急着生孩子,又新添一项“福利”:为她们报销冷冻卵子费,人均2万美元。

其中,“脸谱”公司已经开始实施这项新制度,苹果公司定于2015年1月开始实施。

“脸谱”公司首席运营官谢里尔•桑德伯格鼓励女员工先专心发展事业或学业、然后再考虑生孩子,而这项新措施为女员工提供了更大选择空间[4]


冷冻复苏对卵子的潜在危害

(1)纺锤体损伤与染色体及DNA畸形。冷却可使染色体非整倍体的发生率增加;温度低于正常体温7℃时将发生不可逆的纺锤体变化。

(2)细胞骨架结构被破坏。研究表明,冷冻剂的类型、浓度、接触时间均可影响细胞骨架成分的组装和改变,二甲基亚砜(DMSO)对细胞骨架的损伤特别明显。


(3)皮质颗粒提前释放与透明带变硬。冷冻过程中冰晶的形成或冷冻剂的影响可使透明带变硬或使皮质颗粒在卵母细胞成熟之前胞吐,透明带突然变硬,降低受精率。

(4)其他方面。冷冻复苏过程中,37℃ ~0℃之间会损伤膜的完整性、细胞代谢、细胞对损伤的控制和修复能力,从而导致细胞受损或系统死亡。



参考资料

  1. 1.0 1.1 Oocyte cryopreservation
  2. 陈春华,李萍,宋跃强.卵子冷冻研究进展[J].生殖与避孕,2014,34(4):311-315
  3. “冻卵”保存生育能力,靠谱吗?
  4. 苹果新“福利”:报销冷冻卵子费