许多试管婴儿的客户都有一个共同疑问：我的胚胎是否适合进行著床前染色体筛检（PGS / PGT-A）呢？
一般来说，送子鸟院内会建议进行PGS的族群包括：年龄超过35岁、曾经经历多次流产或试管婴儿疗程失败、家族性遗传疾病已知染色体异常等。由于进行PGS需要取得胚胎的滋养层细胞，因此通常建议选择滋养层细胞数较多的胚胎进行检查，以降低切片细胞对胚胎著床能力的影响。然而，即使一些患者符合进行PGS的标准，但如果其胚胎滋养层细胞数量太少，则可能会被建议不进行检查。这样的建议旨在避免出现即便知道胚胎是染色体正常的，却无法带宝宝回家的遗憾。如何在培养过程中帮助滋养层细胞的增长，则胚胎师亟欲解决的一个大课题。
先前研究曾指出，在培养液中添加特定物质可以刺激胚胎或滋养层细胞生长，例如抗氧化剂、特定氨基酸以及生长激素等。而本篇文献是针对该研究团队先前发现的一个合成胜肽cyclic fertilin peptide (cFEE)，进一步去探讨此类胜肽的添加是否能够帮助胚胎的生长。
研究背景
在过去的几十年中，研究人员一直努力改进体外胚胎培养的条件，以提高胚胎的发育潜力，即使有显著进步，但辅助生殖技术（ART）的成功率仍然有待提高。
在一项关于胚胎培养的研究中，科学家意外发现了一种名為cyclic fertilin peptide (cFEE) 的分子。最初认為这种分子会抑制受精，但实际上却产生了相反的效果。实验结果显示，cFEE 能与卵子膜结合，显著增加去除卵丘细胞的卵子的受精率。在老鼠模型的实验中，使用类似物QDE在卵子和少量精子受精时一起培养，添加cFEE后的受精率能与对照组相当，并且在连续三代中产生了健康的后代。
除了在受精过程中的作用外，研究人员还发现了cFEE对未成熟人类卵母细胞的影响。他们发现，cFEE可以提高成熟卵子的数量并减少染色体异常的发生率。
有了这些令人振奋的发现后，研究团队希望进一步探讨cFEE是否能扮演其他角色，尤其是在促进胚胎发育方面。因此，本文的研究人员希望进一步探讨cFEE如何影响人类胚胎的发育过程，以及它是否可以作為一种新型的辅助型培养液添加物。
研究结果与讨论
研究团队解冻捐赠的早期胚胎（培养第二天) 分成控制组和受试组，受试组在胚胎培养过程中添加了1 μM的cFEE，并将两个组别持续培养到第六天后，使用萤光染色的方式分析了胚胎的培养情况。结果显示，与未添加cFEE的控制组相比，添加cFEE的受试组胚胎在总体细胞数上有显著增加 （P<.022，参下图) 。
进一步的将胚胎的内细胞团与滋养层细胞切分后分析发现，cFEE的添加使得受试组的胚胎滋养层细胞数增加了近两倍（P<.033，参下图A) ，而内细胞团的细胞数则没有显著增加（参下图B) 。
使用Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes（KEGG) 、Gene Ontology（GO) 和 Reactome作為基因资料库进行滋养层细胞的基因表现量分析后发现，cFEE的使用可以使受试组中与胚胎发育路径相关的基因（如RASA1和PTK2）的表达量明显增加，而研究团队则推断cFEE有可能是透过促进了PLK1和RASA1基因的表达，从而帮助胚胎细胞纺锤体和中心粒的成熟、组装以及后续细胞骨架的增生与构建，促进了滋养层细胞数量的增长。
许多过去的研究都试图在胚胎培养液中添加不同的物质，希望能够改善胚胎在体外培养过程中的环境条件，进而促进胚胎的发育乃至于帮助细胞数量的增生。例如，动物实验指出，使用甘胺酸能够使猪胚胎的滋养层细胞数增加29％，而在老鼠模型中使用血小板增生素或血管内皮增生因子也能有类似的增长效果。至于人类胚胎相关的研究则发现，抗氧化剂的使用可以促进胚胎的生长，甚至有些特定抗氧化剂能够使原本停止生长的早期胚胎继续发育成具备植入潜力的胚胎。而在增加滋养层细胞数的相关研究中，先前也已经有其他的文献指出颗粒单核球群落刺激生长因子能够使细胞数目增加约1.33倍。
站在这些已知的实验基础上，本文的作者团队发现cFEE能使滋养层细胞数增加近两倍，因此cFEE仍有机会在促进胚胎发育与细胞数量增长的方面具有更大的潜力。有鉴于该团队先前的研究即发现cFEE对于精卵受精过程能提供的协助以及本篇的数据支持，目前cFEE正在法国进行為期数年的临床试验，此计画预计透过试验在待受精的卵母细胞培养液以及胚胎培养液中添加cFEE来评估cFEE对后续养成的胚胎的怀孕率和植入后生产的一岁内新生儿健康的影响，这对于了解cFEE是否能够促进试管疗程的体外受精和培养品质以及是否可以作為临床使用是相当重要的一次临床试验。
养出拥有足够滋养层细胞的胚胎对于临床客户来说，不论是直接尝试植入或经过PGS筛检后再植入染色体正常的胚胎，都被认為能够提高植入后成功怀孕的机率。因此，许多研究团队仍在寻找能够促进胚胎发育与增加胚胎细胞数的培养液添加物的领域持续努力。本篇研究的结果為我们提供了有趣的新资讯，希望未来能进行更多深入的研究来验证这项发现是否能够实际应用在临床端。期待cFEE在未来的生殖医学中发挥更大的作用，為更多渴望拥有孩子的家庭带来生育的喜悦。
总结
- 添加cFEE能显著增加胚胎的总体细胞数，特别是滋养层细胞数增加了近两倍，这显示了cFEE对胚胎生长的促进作用。
- 基因表现分析表明，cFEE的使用可以促进与胚胎发育相关的基因表达量增加，推测可能进而促进滋养层细胞数量的增长，突显了cFEE在促进胚胎发育方面的潜力。
- 目前正在进行的临床试验将进一步评估cFEE对怀孕率和新生儿健康的影响，这有助于更好地了解cFEE在生殖医学中的应用前景，并為提高植入后成功怀孕的机率开啟了新的方向。
资料来源：
- Cyclic fertilin-derived peptide stimulates in vitro human embryo development. F S Sci. 2022 Feb;3(1):49-63. doi: 10.1016/j.xfss.2021.12.002. Epub 2021 Dec 21.
- A fertilin-derived peptide improves in vitro maturation and ploidy of human oocytes. F S Sci. 2022 Feb;3(1):21-28.
