核心提示: 1.4 體細胞共培養共培養和序貫培養都是常用的人早期胚胎的體外培養方法,隨著序貫培養液的出現。共培養技術有逐漸被替代的趨勢。所謂序貫培養是根據體外培養的胚胎在不
1.4 體細胞共培養 共培養和序貫培養都是常用的人早期胚胎的體外培養方法,隨著序貫培養液的出現。共培養技術有逐漸被替代的趨勢。所謂序貫培養是根據體外培養的胚胎在不同發育時期代謝需求的不同依次采用適合該時期營養需要的培養液進行培養。但與生理環境仍有差距。最近有研究顯示,子宮內膜細胞共培養比序貫培養能提高囊胚形成率、胚胎種植率和臨床妊娠率。說明共培養體系可以在體外為胚胎發育提供一種更類似于體內的環境。 (一)體細胞共培養技術的歷史 共培養技術最初用于動物實驗中以防止胚胎發育阻滯。該技術模擬早期胚胎在體內發育環境,將體細胞作為營養細胞與胚胎共同培養,其目的是為了最大限度地滿足胚胎在不同細胞期對物質的全面需求,盡可能使體外環境與體內環境相吻合,為早期胚胎營造一種理想的生存環境。將體細胞作為營養細胞與胚胎共培養。能在一定程度上克服胚胎體外發育阻滯,促進早期胚胎發育,提高胚胎質量,增加囊胚形成率以及胚胎種植率和妊娠率。 共培養的先驅者Cole和Paul在1965年發現,用無限生長的協助細胞株共培養的方式培養小鼠胚胎可以促進其囊胚發育。這種用協助細胞株共同培養的方法從1989年開始用于生殖醫學實驗室中人胚胎培養。Wiemer等在一個隨機研究中觀察到用牛子宮內膜上皮細胞共培養的人胚胎的形態,著床率和臨床妊娠率比沒有經過共培養的胚胎優越。這些報道引起了很多關注,也致使20多年來在人們采用不同的支持細胞去做共培養。這些支持細胞包括:牛子宮成纖維細胞,人和牛的輸卵管細胞,牛子宮內膜上皮細胞,非洲綠猴腎處陽細胞,卵巢癌細胞,人皮膚成纖維細胞,布法羅大鼠肝細胞,顆粒細胞等。多數研究似乎提示共培養對動物和人胚胎的發育有益,而所使用的支持細胞的支持作用似乎與這些支持細胞的來源(動物或人)和細胞類型無關。 據報道,共培養可提高胚胎質量,增加卵裂胚數和減少碎片,有利于囊胚的冷凍復蘇和提高其著床率,也可增加多次治療失敗的患者的平均卵裂球數目并減少碎片。 但也有報道指出,共培養并未顯著提高早期胚胎發育或臨床妊娠率。多數與共培養相關的報道基于未經過嚴格研究設計,或屬回顧性分析,因此很難得出明確結論。甚至設計良好的研究也出現互相矛盾的結果,如Wiemer和Morgan等在用牛輸卵管細作共培養時觀察到幾乎加倍的臨床妊娠率,而Tucker用同樣的支持細胞并未觀察到其支持作用。用Vero細胞作共培養時,也有類似的矛盾結果。這些研究的主要問題在于實驗設計上沒有進行統計功效分析(priori power analysis),患者樣本數量過小,而且未來控制第一類或第二類統計學錯誤概率。 因此,Kattal等2008年作了系統的薈萃分析評價共培養對人生殖醫學實驗室胚胎培養的潛在影響。在分析了50篇與共培養相關的英文研究報道之后,著者選出了17篇涉及對照組(無共培養)和試驗組(有共培養)的前瞻性對照研究。所有數據抽取分析是有兩個著者各自獨立完成的,而分析的首要觀察目標為著床率、臨床和繼續妊娠率,次要觀察目標為基于卵裂球數目的胚胎發育情況評估。共6個前瞻性對照研究提供了可以分析著床率的數據,其結果顯示,共培養可顯著提高繼續妊娠率(p<0.027)。而符合臨床妊娠率分析標準的9個研究中,3個顯示共培養可以顯著提高臨床妊娠率,6個顯示共培養油提高臨床妊娠率的傾向,而其綜合分析表明共培養可以顯著性地提高臨床妊娠率(p=0.03)。值得注意的是,共培養可顯著提高繼續妊娠率(p=0.04)。但是,該薈萃分析并未發現共培養對提高胚胎平均卵裂球細胞數有影響(p=0.83)。 (二)人胚胎共培養的技術選擇 哺乳動物早期胚胎的發育始于輸卵管,然后進入子宮,最終在子宮發育為胎兒。胚胎在體內發育過程中與生殖道之間有著極為密切的雙向交流,生殖道上皮細胞及一些基質細胞分泌的細胞因子對胚胎發育有很大的影響。文獻報道中人胚胎與人的輸卵管上皮細胞、子宮內膜細胞、卵丘細胞等作為輔助細胞與胚胎共培養均取得一定的效果。 (1)輸卵管上皮細胞:人輸卵管上皮細胞是最早應用于臨床的共培養細胞。輸卵管上皮細胞共培養比顆粒細胞共培養更適合體外胚胎發育。卵母細胞由卵巢排出后在輸卵管壺腹部受精形成受精卵。輸卵管可以分泌活性因子刺激胚胎發育,因此使用輸卵管上皮細胞特別是輸卵管壺腹部上皮與早期胚胎進行共培養,可以模擬體內的自然環境,有利于早期胚胎的生長發育,使更多的胚胎發育至囊胚階段。動物實驗顯示,合成輸卵管培養液對改善早期胚胎的體外發育不及輸卵管上皮細胞共培養,而排卵期和黃體期的輸卵管上皮細胞共培養更有利于早期胚胎體外發育。 |
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