胚胎著床与否? 一定要听天命吗?

培养中的囊胚细胞,对于氧化性的凋亡刺激非常脆弱,而PPARδ有抗凋亡(Anti-apoptosis)的能力;以及帮助了悬浮在子宫腔的胚胎,与子宫腔内膜间讯息的沟通等。
2009-07-23 2019-08-05
作者 送子鸟生殖中心

每对进入试管婴儿(IVF)疗程的夫妻,几乎都是下了很大的决心,為了拥有一个天使般的宝贝而努力。除了要克服沉重的心理压力之外,还得提起勇气打排卵针,為了有良好的反应,让体内卵巢滤泡(Follicle)乖乖的成熟长大,针针都想尽办法完整打入皮下。而天天要上班的职业妇女,更是牺牲了睡眠时间,早点起床回诊,甚至有时还得因此请假。

当娇嫩的卵子(Oocyte)取出受精后,实验室的大家开始為了这宝贝胚胎(Embryo)而忙碌。将培养液(Medium)或是环境,尽量调整到胚胎最喜爱的状况;每天早晨,包包一丢,先去关心胚胎成长与发育的速度。一切的一切,不论是求子(女)若渴的夫妻,或是实验室裡胚胎培养师,都是想要尽自己最大的努力,来完成这宝贵的梦想。

然而,胚胎的发育速度、生长情形,还是有许多是我们无法去干涉或帮助的。当胚胎植入后,除了尽力帮助客户补充及监控黄体素与一些荷尔蒙之外,这颗小胚胎究竟要不要乖乖地著床(Implantation)在妈咪為他准备的子宫内膜(Endometrium)上,都得等放榜当天才能揭晓答案。在这段植入后的期间,妈咪与实验室的阿姨叔叔,只能放平常心的等待、注意生活作息,难道不能再帮忙小胚胎什么了吗?

在2008年台湾生殖医学会(TSRM)中,黄照晨医师的研究,让小胚胎发育及著床的成功率即将有办法向上提升。一切的故事要从2004年的研究说起~~

在女性自然怀孕的情况下,输卵管与子宫(Uterine)会分泌一些因子来刺激及帮助胚胎的发育与著床,其中的一个因子就是--前列腺素I2(Prostaglandin I2:PGI2)。但是在试管婴儿疗程中,卵子离开了输卵管(Fallopian)的保护,在体外受精形成胚胎,这时就缺少了输卵管与子宫所分泌的PGI2,只能靠著胚胎本身微量分泌的PGI2来帮助自己成长。而在2004年,黄医师在培养液中加入PGI2的类似物,发现可增加老鼠囊胚的孵化(Hatching rate)、著床(Implantation rate)与活产率(Live birth rate),再次确定PGI2在此所扮演的重要角色。但是究竟是透过什么机转,来帮助胚胎发育与著床,却尚未了解。

今年医学会中,黄医师团队找到了可能的原因。PPARδ(Peroxisome proliferator-activated receptor δ)是个在细胞核中的接受器(Nuclear receptor),平时扮演著调控能量的角色。而PGI2正是可结合到PPARδ此接受器(锁)上的钥匙,这钥匙除了结合上以外,还会因此传递出一连串的细胞讯息,活化PPARδ,进而调控细胞的生理功能。

PPARδ在著床前的胚胎细胞大量表现,并影响胚胎发育速度、孵化

利用基因工程技术,製造出缺乏PPARδ的老鼠胚胎。从下图可见,左上為正常的胚胎细胞,左下為缺乏PPARδ的胚胎,明显可发现缺乏PPARδ使得胚胎细胞型态不成熟。除此之外,利用萤光抗体染色技术,可以发现在囊胚细胞(Blastocyst)上(下图右上),表现许多的PPARδ接受器,由此可猜测PPARδ在囊胚期细胞的发育扮演重要的角色。

由下方Table I可发现,缺乏PPARδ的胚胎发育速度明显缓慢,96小时的培养中,大部分还停留在桑椹期(Morula),而正常含有PPARδ的胚胎已经发育到囊胚期(Blastocyst)。并且缺乏PPARδ即使发育到囊胚期,也较不易孵化。

PPARδ的活化物(Ligand),可提升胚胎发育、孵化与著床率

当在培养液中,加入PPARδ的化学合成活化物(L165041),发现可有意义地帮助胚胎孵化(下图最左)、细胞分裂(下图中)与著床(下图最右)。

因此得到了结论為,PGI2藉由活化PPARδ与下游的一连串讯息,帮助了胚胎的分裂、进入囊胚期、孵化与著床率。其中的机转虽还不明确,但有几项推论,培养中的囊胚细胞,对于氧化性的凋亡刺激非常脆弱,而PPARδ有抗凋亡(Anti-apoptosis)的能力;以及帮助了悬浮在子宫腔的胚胎,与子宫腔内膜间讯息的沟通等。

这份研究的确使人雀跃,如果研发成功、临床试验通过,活化胚胎的PPARδ接受器,或许将成為促进试管婴儿成功率的重要治疗方针。在生殖医学知识日新月异的时代,绝不能画地自限,让科学能有办法找出原因、帮忙解决问题。而妈咪们在等待放榜的日子中,更能有信心的说,我准备好了!

 

参考资料

  • Stimulation of embryo hatching and implantation by prostacyclin and peroxisome proliferator-activated receptor delta activation: implication in IVF. Hum Reprod 22,807-814. (2006)
  • Prostacyclin enhances embryo hatching but not sperm motility. Hum Reprod 18,2582–2589. (2003)
  • Peroxisome proliferator activated receptor ligands: novel tools to enhance ART/IVF success. Jaou-Chen Huang, M.D.

*医疗行為需与医师讨论进行,本篇文章仅反映当时治疗状况与建议

评论

赖兴华 医师
赖兴华 医师
  1. 我越来越相信有一天试管婴儿怀孕率可达80%以上,而且只植入一个胚胎就有这样的成绩,主要理由是全球生殖科技同好都很认真做创新研究,持续的科学研究与创新思维,正逐渐解开上帝设下的谜,每次研讨会都有令人振奋的新发现。
  2. 胚胎著床机制非常複杂,绝非单一因子可以决定,本研究从分子生物学角度探讨胚胎发育、孵化与著床机制,提供我们另一个思考方向,但美中不足之处為个案数太少,且鼠胚与人胚毕竟不一样,鼠胚要培养到囊胚不难,期待日后有更多人胚的研究来支持这样的发现。