卵子质量的评估

卵子质量的评估

姬萌霞孙正怡

卵母细胞是决定IVF-ET妊娠率的关键因素。卵母细胞的质量可影响受精率、早期胚胎发育、妊娠维持和胎儿发育。因此，要达到较高的临床妊娠率和出生率，获得发育潜能高、质量好的卵母细胞就成为关键。目前评估卵母细胞质量的通常有两方面的手段：形态学评估和代谢学评估。

形态学评估：

1.卵丘-卵母细胞复合体(Cumulus-oocyte complex，COC)

主要通过光学显微镜观察。有学者根据镜下COC形态将其分为5级，1级为成熟卵泡或排卵前卵泡，卵丘与放射冠扩张程度好，疏松化，透明带与胞浆清晰，膜颗粒细胞呈扩张状态，充分聚集；2级（卵母细胞接近成熟）卵丘扩张，放射冠稍致密，膜颗粒细胞聚集好；

3级（未成熟卵母细胞）卵丘与放射冠致密，胞浆可见生殖泡，膜颗粒细胞致密，呈分散状态；4级（过熟卵母细胞）卵丘过度扩张，含碎片，放射冠呈放射状态，但常有碎片或呈不规则状，可见透明带，胞浆色暗或呈颗粒化，膜颗粒细胞小，呈分散状态；5级（闭锁卵母细胞）卵母细胞几乎无卵丘，胞浆色暗，不规则状，透明带清晰，膜颗粒细胞呈小块聚集状。研究发现，1级卵母细胞形成囊胚及优质囊胚率显著高于2-5级细胞，提示这种形态学分级在一定程度上可以预测卵母细胞的发育潜能及囊胚质量。但也有学者认为这种形态学分级并不能作为评估卵母细胞质量的标准。Rattanachaiyanont根据颗粒细胞和放射冠的扩张程度将COC分为4级（1级为扩张最差，4级为扩张最好）。但是，不同分级的卵母细胞的成熟程度、受精率、卵裂率及妊娠率无显著差异。Ebner等得出了类似的结论，还发现COC中存在血块与卵母细胞胞浆中心颗粒化相关，对受精率及囊胚形成率有负面影响；放射冠致密化越致密，卵母细胞成熟度越低。

2.胞浆情况

剥除颗粒细胞（拆卵）后，可进一步观察卵母细胞胞浆的情况，如颜色、颗粒化情况（包括颗粒大小、是否均质、分布情况等），细胞器分布（如空泡、内质网）从而评估其质量。Nagano等发现，暗色胞浆意味着脂质蓄积，体外受精后发育潜能高，而浅色胞浆细胞器密度低，发育潜能差，黑色胞浆则意味着老化，发育潜能也很差。但Ten和Loutradis认为暗色胞浆的卵母细胞形成的胚胎质量差，还有一些学者认为胞浆颜色不能单独作为卵母细胞质量的预测指标。Wilding等认为胞浆颗粒化的卵母细胞比胞浆内完全没有颗粒的卵母细胞受精率高，而其他一些学者认为胞浆散在分布颗粒的卵母细胞形成的胚胎质量差。一些学者认为，胞浆中央出现颗粒化的卵母细胞在受精后形成原核和胚胎的质量下降，冷冻复苏存活率低。Kahraman等认为这类卵母细胞的受精率、胚胎发育潜能和妊娠率不受影响，但继续妊娠率降低。Wilding等则认为这类卵母细胞与无颗粒的卵母细胞受精率无显著差异。

卵母细胞胞浆内有时会含有空泡（多为高尔基体和滑面内质网），和一些内容物（折光小体、碎片、斑块样物、致密颗粒、致密颗粒、脂滴等），这些物质是否会影响卵母细胞质量？Ten、Balaban等认为胞浆内存在空泡不影响卵母细胞的受精率和形成胚胎的质量，但对胚胎的发育潜能和冷冻复苏存活率有负面影响。Otsuki发现有空泡的卵母细胞发育成胚胎后，生化妊娠率上升，临床妊娠率下降。De Sutter和Balaban均认为胞浆内容物的存在并不影响受精率、胚胎质量和种植率，但也有一些学者认为有内容物的卵母细胞受精率和胚胎质量均下降。Loutradis、Wilding等认为空泡和内容物同时存在可影响临床妊娠率、受精率，胚胎

出现非整倍体的几率上升。

3.第一极体

第一极体的形态可用于衡量排卵后卵母细胞的情况。第一极体的形态、大小、是否光滑、胞浆是否完整等情况均可用于评估卵母细胞的质量。Ebner等发现第一极体形态较好的卵母细胞受精率与优胚率高；Rienz等发现第一极体较大或退化的卵母细胞受精率较低，但对胚胎质量无影响；Navarro等发现第一极体较大的卵母细胞受精率、卵裂率及胚胎质量都较差。但Fancsovits等研究结论与此截然相反，他们发现第一极体有碎片或退化的卵母细胞受精率较高，形成的胚胎碎片较少。还有一部分学者认为第一极体的形态与卵母细胞的质量、受精率、囊胚形成率、种植率、妊娠率等无关。

4.卵周间隙

卵母细胞的卵周间隙大小和内容物各有不同，是否与卵母细胞质量相关也有争议。Balaban与De Sutter 等认为卵周间隙大小与卵母细胞发育潜能无明显相关。Xia等认为与正常卵周间隙的卵母细胞相比，卵周间隙大的在ICSI后优质胚胎率低（37.5% vs 60.3%，P＜0.05）。Rienzi等认为卵周间隙大的卵母细胞受精率较低，形成的原核形态不好，但不影响胚胎质量。与之相反的是，Ten等认为卵周间隙较大的卵母细胞获得优胚的几率更高（OR=1.80; 95% CI: 1.15-2.80 ）。卵周间隙内有颗粒的卵母细胞发育也较差。Chamayou等认为卵周间隙内存在颗粒样物质与胚胎质量差相关，但不影响种植率和临床妊娠率。Farhi等认为卵周间隙内的粗颗粒与种植率、临床妊娠率低有关。还有学者认为卵周间隙内的碎片并不影响卵母细胞的发育潜能。

5.透明带

透明带的厚度是否能预测卵母细胞的发育潜能？这个问题目前尚无定论。Bertrand 等研究发现，透明带的厚度为10-31μm，且与卵母细胞的直径无关；已受精的卵母细胞其透明带厚度显著低于未受精的卵母细胞，透明带厚度小于18.6μm时，卵母细胞体外受精成功率最高；并认为透明带厚度大于22μm是采用单精子注射的指征。Rama Raju 等发现，内层透明带为10-12 nm比＜10nm的卵母细胞形成囊胚几率高；还有学者认为，内层透明带厚的卵母细胞形成胚胎质量好，临床妊娠率高。

内层透明带双折射性也是一个值得观察的指标。双折射性是高度有序排列分子的一个光学特性。多数学者认为双射光性越好，卵母细胞的受精率及形成胚胎的质量越好，临床结局更好，而双折射性差的卵母细胞发育成的胚胎移植后，临床流产率较高。

6.减数分裂的纺锤体

纺锤体对于减数分裂期间的卵母细胞染色体正确排列与分离有重要作用。因此，纺锤体的位置和折射程度常用于评估卵母细胞质量。但是，在普通光学显微镜下，人卵母细胞是半透明的，无法观察纺锤体。用荧光剂染色和固定后，可在共聚焦显微镜下观察纺锤体。但这一有创做法并不适用于辅助生殖。因纺锤体具有双折射性，而偏振光显微镜可检测到偏振光经过双折射性样品时产生的光程差，能以无创的方式观察和分析双折射性样品，因此目前多采用偏振光显微镜观察和分析纺锤体。

多数研究认为，有纺锤体、纺锤体双折射性强的卵母细胞受精后（包括自然受精和ICSI）发育潜能好，仅有一小部分研究认为纺锤体与卵母细胞发育潜能无关。纺锤体可位于极体附近，也可距极体较远。有些学者认为纺锤体靠近极体的卵母细胞受精率、卵裂率、胚胎质量均较高，但也有学者认为纺锤体的位置与卵母细胞的发育潜能无关。

Battaglia等发现40岁以上的妇女出现异常纺锤体（即微管蛋白异常排列）的卵母细胞增加。异常纺锤体可导致第二次有丝分裂时染色体的错误分离，是造成非整倍体胚胎的原因。

综上所述，从形态学方面评估卵母细胞虽然简单、直观，但主观性强，缺乏公认的评估标准。近年来，从代谢学方面评估卵母细胞质量逐渐兴起，这种方法较为客观，不损伤卵母细胞同时又能从分子层面对其进行评估，是形态学评估的重要补充。卵泡液是卵母细胞生长的微环境，包含通过血液-卵泡屏障血液成分和膜颗粒细胞的分泌成分，因此，卵泡液中的某些成分可能在评估卵母细胞质量和发育潜能上也起重要作用。

代谢学评估

1.糖类物质

卵丘细胞外基质中含透明质酸。排卵前，透明质酸使卵丘-卵母细胞复合体分离出来，漂浮在卵泡液中。卵泡液中透明质酸的浓度与颗粒细胞的凋亡程度呈正相关，因此在不受精的卵母细胞中含量较高。但是，透明质酸浓度与卵母细胞成熟度之间是否相关还需进一步研究。

2.蛋白质、多肽及氨基酸类物质

卵泡液中含有一些血清及膜颗粒细胞分泌的蛋白，其中有一些蛋白有望作为卵母细胞质量的标记物。

瘦素（leptin）是由肥胖基因编码的一种蛋白，在子宫内膜异位症和不孕的病理发生机制中起一定作用。在卵泡液中也存在瘦素。一些研究发现，卵泡液中的瘦素与胚胎质量、临床妊娠率呈负相关；瘦素与卵泡中氧分压呈负相关，可能作为卵泡低氧、发育潜能欠佳的标记物。Anifandis等认为瘦素可能与雌二醇共同作用影响IVF结局。最近的研究发现，瘦素与受精率呈正相关，与胚胎形态学评分呈弱相关，但不影响IVF结局。综合目前研究来看，瘦素尚不能作为评估卵母细胞的标记物。

内皮素-2（edothelin-2）的浓度在受精和卵裂卵母细胞的卵泡液中显著升高，并且与IGF-1的浓度显著相关，可能与IGF-1在促进FSH作用方面有协同作用。Plonowski 等认为edothelin-2可通过抑制颗粒细胞黄素化和孕激素合成影响卵母细胞质量，因此，edothelin-2可作为评估卵母细胞适时成熟的标记物。

在牛模型中，卵泡液中丙氨酸和甘氨酸浓度能很好的预测卵母细胞质量。在人卵母细胞中，卵泡液中D-天门冬氨酸浓度与MII卵数、受精率直接相关。

3.活性氧（Reactive Oxygen Species，ROS）与抗氧化剂

卵泡中的氧含量和线粒体活动都可影响卵母细胞发育。

氧化应激可损伤DNA，诱发细胞凋亡。严重缺氧的卵泡中，其卵母细胞出现纺锤体异常、胞质异常和非整倍体胚胎的几率明显增高。由此可见，氧化应激严重影响卵母细胞的成熟。但是，一些研究却发现，卵泡液中ROS的水平与卵母细胞成熟度呈正相关。有报道称，在体外成熟培养的牛卵母细胞中，ROS可改善其发育潜能；还有研究发现，与IVF治疗后未孕的妇女相比，怀孕的妇女卵泡液中ROS的水平显著增高。但是，超生理剂量的ROS造成的氧化应激可能导致胚胎发育不良。

ROS与抗氧化剂之间达到平衡，对于纺锤体形成和染色体正确排列至关重要。在鼠卵泡液中，染色体正确排列的卵母细胞其氧浓度与抗氧化剂水平均较高。外源性抗氧化剂可中和ROS的损害效应。如超氧化物歧化酶（superoxide dismutase，SOD）、谷胱