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卵子心聲懂了沒?高齡卵子紡錘體偏移角度之影響

{為什麼高齡卵子的品質會不入預期能?高齡卵子又和正常卵子有何不同?讓我們來揭開高齡卵子神秘面紗吧!}

更新時間:2017-11-03 by Jamie

近年女性意識抬頭,不少人努力打拚事業,卻錯過適婚年齡與生育時機。坐上了生育計劃的末班車,流產率及染色體異常的機率卻隨著女性年齡的升高而增加,高齡女性的卵子產生染色體異常通常是因卵子成熟過程中的減數分裂出現障礙。

細胞分裂過程中,紡錘體(Spindle)扮演著非常重要的角色,當細胞進行分裂時,染色體需要透過紡錘體的牽引幫助而移動,而不正常或受傷的紡錘體將使得細胞分裂停止或因而造成染色體的異常。因此,如果可以看穿卵子內部減數分裂的情形,就有機會挑選出品質良好的卵子,降低胚胎染色體的異常率來提升懷孕率。目前可使用紡錘體觀測儀藉由偏光顯微鏡雙折射的偏光原理來觀測紡錘體的狀況及其位置。

在2017年8月份台灣生殖醫學年會中,有一團隊分析2016年1月至2017年5月335位高齡婦女(1425顆卵子)其紡錘體偏移角度(Meiotic spindle deviation angles, MSDA)和ICSI後續之結果。

其依據卵子紡錘體偏移角度將卵子分成六個組別: ≦15度、16-44度、45-90度、>90度、沒有偵測到紡錘體(Non-detection, ND)及第一期細胞分裂末期(TelophaseⅠ,T1)。並依卵子刺激反應的程度分為兩個組別: Poor ovarian responders(POR)及Normal ovarian responders(NOR)。

其結果顯示這些卵子中有觀察到紡錘體的有86.3%,而其中僅有33.3%卵子的紡錘體偏移角度≦15度,且紡錘體偏移角度≦90度的受精率(79.1-85.4%)皆高於ND組別(59.5%)及T1組別(61.5%),然而在好胚胎率上各組間沒有顯著差異,如下圖:

MSDA Normally fertilized
embryos
D3 good
embryos
%
Overall 826 498 60.3
0-15 degrees 287 162 56.4
16-44 degrees 196 134 68.4
45-90 degrees 211 135 64.0
>90 degrees 26 15 57.7
ND 86 38 44.2
Telophase Ⅰ 20 14 70.0

在NOR的組別中,ND組別的受精率(56.8%)明顯低於紡錘體偏移角度≦90度組別的受精率(85.1-76.5%)(p<0.05),而在好胚胎率上各組間皆沒有顯著差異,如下圖:

MSDA Normally fertilized
embryos(%)
D3 good
embryos(%)
Overall 77.5 (395/510) 63.1(236/374)
0-15 degrees 79.0(128/162) 57.5(69/120)
16-44 degrees 85.1(97/114) 68.8(64/93)
45-90 degrees 81.5(101/124) 68.0(68/100)
>90 degrees 76.5(13/17) 58.3(7/12)
ND 56.8(42/74) 51.4(19/37)
Telophase Ⅰ 73.6(14/19) 75.0(9/12)

在POR的組別中,ND組別的受精率(65.8%)也會明顯低於紡錘體偏移角度≦90度組別的受精率(70.0-85.4%)(p<0.05),而在紡錘體偏移角度16-44度的組別明顯有較高的受精率(85.4%)及好胚胎率(69.4%),如下圖:

MSDA Normally fertilized
embryos(%)
D3 good
embryos(%)
Overall 79.2(453/572) 55.6(202/363)
0-15 degrees 80.3(159/198) 54.1(73/135)
16-44 degrees 85.4(111/130) 69.4(59/85)
45-90 degrees 84.2(112/133) 53.0(44/82)
>90 degrees 70.0(14/20) 50.0(6/12)
ND 65.8(50/76) 39.5(17/43)
Telophase Ⅰ 46.7(7/15) 60.0(3/5)

雖然各組間受精率以及臨床結果有沒有紡錘體的差異並不大,但在POR組別中,有觀察紡錘體的組別其好胚胎率明顯增加(63.0 vs. 40.9%),根據以上總結,當客戶為高齡時,建議再ICSI前可先觀察染色體的位置,以提高好胚胎出現的機率。

利用紡錘體觀測儀觀察紡錘體的出現,可初步判別卵子的品質並預測卵子受精及好胚胎出現的機率。另外,面對高齡婦女也透過胚胎植入前染色體基因篩檢(PGS),除了觀測紡錘體的狀況及位置外,也可更準確的檢測胚胎染色體是否正常,讓求子末班車的終點可以更早抵達。

 參考資料:

2017 TSRM, The effects of meiotic spindle deviation angles on fertilization and embryo quality in women over 38 years of age

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  1. Spindle microscope 自問市以來,主要定義「卵子是否真正成熟」來提升受精成功率,以及避免ICSI時「誤打誤撞」破壞卵子內的紡錘體。帶有一個極體的卵子是否真正成熟(已進入Metaphase II)、而非處於第一期細胞分裂末期(TelophaseⅠ)可以偏光法直接於顯微鏡下觀測MII期紡錘體的存在與否、型態得知:
  2. 紡錘體被許多因子精密調控,本篇以「位置」(即紡錘體與第一極體間的「角度」)切入,觀察到≦90度組別的受精率優於>90度組別、未觀察到紡錘體組別與Telophase組別,在好胚胎率上各組間則沒有顯著差異。該結果驗證西班牙Greco團隊於Human Reproduction的發表: 雖spindle的有無與位置對受精成功與否有其影響,一旦卵子成功受精,則與起始的spindle狀態無甚大關連。

     1PN2PNpolyPN好胚胎普通胚胎不佳胚胎
    0-5° 4.7% 74.0% 3.1% 34.0% 41.5% 24.5%
    6-45° 5.8% 75.0% 3.8% 33.3% 43.6% 23.1%
    46-90° 2.0% 82.3% 2.0% 28.6% 38.1% 33.3%
    >90° 8.3% 50.0% 16.7% 25.0% 50.0% 25.0%
  3. 送子鳥診所致力於「精準試管嬰兒」,針對特定背景的客戶(高齡、卵少)輔以Spindle microscope來精準定義卵子時間軸、提高受精率。目前利用光學技術觀察卵子紡錘體位置雖已有研究參考,但若應用於解凍卵子客戶中,因卵子紡錘體經過冷凍解凍過程影響,位置必然有所偏移,如何評估及調整受精方式,成為未來面對的課題之一。