人工卵母细胞激活技术临床应用的研究进展
2021-01-05陈佩琴肖奇梦柏明珠张箴波
陈佩琴,孙 翟,傅 悦,肖奇梦,柏明珠,张箴波
上海交通大学附属第一人民医院妇产科,上海 201620
卵胞浆内单精子显微注射技术(intracytoplasmic sperm microinjection, ICSI)是目前治疗严重的少、弱、畸精症甚至无精症的主要手段。导致ICSI 失败的已确定因素是卵母细胞激活不足(oocyte activation deficiency,OAD)。OAD 通常与精子无法产生足量磷脂酶C-ζ(phospholipase C-ζ,PLCζ)引起钙离子(Ca2+)浓度升高,即Ca2+振荡,从而激活卵母细胞有关[1]。为解决这一问题,人工卵母细胞激活(artificial oocyte activation,AOA)的相关研究越来越多,胚胎实验室逐步开展针对天然活化剂(如PLCζ)、人工活化剂(如A23187、离子霉素、氯化锶),甚至电脉冲激活卵母细胞的试验。本文主要总结AOA技术的原理、方式及安全性。
1 卵母细胞活化机制与Ca2+振荡
卵母细胞活化是一个Ca2+浓度升高的过程。卵母细胞在蛋白类细胞因子的作用下,停滞于第二次减数分裂中期。当胞质内Ca2+浓度升高时,这些对Ca2+敏感的因子失活,从而诱发皮质反应,使卵母细胞完成减数分裂并排出第二极体。
精子进入卵母细胞后释放储存于内质网中的Ca2+,同时扩散精子释放的卵母细胞激活因子(spermatozoonreleased oocyte-activating factors,SOAFs),后者将磷脂酰肌醇4,5-双磷酸酯(phosphatidylinositol 4,5-bisphosphate,PIP2) 水解为肌醇1,4,5-三磷酸酯(inositol 1,4,5-triphosphate,IP3)和二酰甘油(diacylglycerol,DAG)。分解产生的IP3与特定受体结合并引起Ca2+的释放,诱导Ca2+振荡。Ca2+浓度升高可增强PLCζ 活性,并通过正反馈机制刺激Ca2+和IP3的进一步释放,从而活化卵母细胞[2]。
细胞内Ca2+浓度升高不仅释放了停滞于减数分裂中的卵母细胞,随后还触发了胚胎发育程序。Ca2+信号是控制随后的胚胎分裂必不可少的物质。Ca2+振荡的幅度可能会通过激活钙调蛋白依赖性蛋白激酶Ⅱ(calcium-CaMdependent protein kinase Ⅱ,CaMK Ⅱ)影响胚胎发育的早期阶段,激发细胞周期以及随后的细胞分裂的启动。……