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胚胎需要多少%的有氧運動呢?

{影響培養環境最主要的地方:培養箱,是由溫度、二氧化碳濃度以及氧氣濃度所建立。控制好這3要素,是一個合格的胚胎培養實驗室最基本、也是最重要的地方。}

更新時間:2018-03-09 by Linkin

一個胚胎的質量,除了取決於先天條件:卵子、與精蟲本身的體質之外,還有就是後天的努力:培養環境,這也是胚胎師唯一能夠在實驗室裏繼續努力奮鬥的地方。而影響培養環境最主要的地方:培養箱,是由溫度、二氧化碳濃度以及氧氣濃度所建立。控制好這3要素,是一個合格的胚胎培養實驗室最基本、也是最重要的地方。

爲了讓胚胎能夠順利長成,培養箱的這3要素的設定都是模擬母體的懷孕環境。溫度為37°C,二氧化碳為6%。然而,氧氣則一直以來都沒有一個非常明確的答案。有些科學家認爲需要模擬輸卵管的氧氣濃度(5%),而有些科學家卻持著相反的意見,認爲一般大氣壓的氧氣濃度(20%) 是沒有問題的,甚至有科學家認爲低氧的環境(<5%)對胚胎的發育更好。

2017年的台灣生殖醫學會年會Taiwanese Society for Reproductive Medicine (TSRM)邀請了哈佛醫學院的Catherine Racowsky博士演講,也提供了他們的團隊一些實驗數據。他們團隊根據1993B. Fischer做過體內氧氣濃度的恆河猴實驗,發現輸卵管的氧氣濃度在月經週期的各時期大概落在4-7%,而在子宮中的氧氣濃度更低,大概在1.4-2%之間(1)

於是Dr. Racowsky團隊假設若把胚胎的第1~3天放在5%氧氣,而後續第4~5天放在2%氧氣的情況下,是否比目前都放在第1~5天皆培養在5%氧氣的培養箱來得好。以下是他們團隊的實驗室設計,由於無法直接使用病人的正常受精卵(2PN)做實驗,所以團隊利用的是異常受精卵(3PN)以及捐贈冷凍過的正常受精卵(2PN)進行實驗。

以下為他們的結果圖:

實驗結果證明,後續有培養在2%氧氣的胚胎,其停止發育(arrested)的比例較只培養在5%氧氣的胚胎來低,並且其囊胚(Blastocyst)率以及可植入的囊胚比例,都是比較好的,這些差異都是在統計上有顯著差異。除此之外,有培養在2%氧氣的胚胎其氨基酸使用率(amino acid utilization)也較只培養在5%氧氣的胚胎來有顯著的高。Dr. Racowsky 表示往後會繼續增加正常受精卵(2PN)的實驗數量,以加强他們團隊的假設。以目前的數據來看,Dr. Racowsky 團隊認爲,隨著胚胎培養的過程來轉換氧氣濃度是有助於胚胎發育

一個人的人文素養以及内涵,大部分取決於此人的生活背景,尤其是家庭教育。胚胎也一樣,他們的家(培養箱)需要提供多少%的氧氣才是讓胚胎安然正常,仍是大家還在努力研究的方向。相信不久的將來,一定會有最佳的解答。

引用論文

  1. B. Fischer and B. D. Bavister, et al. Oxygen tension in the oviduct and uterus of rhesus monkeys, hamsters and rabbits. Journal of Reproductive and Fertility (1993) 99,673-679
  2. Scott J. Morin,et al, Oxygen tension in embryo culture: does a shift to 2% O2 in extended culture represent the most physiologic system? J Assist Reprod Genet

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  1. 要讓一顆卵子從受精到長成囊胚,並不是只要將精蟲放入之後養5-6天就都能達成,其中兩個關鍵步驟:1) 正常受精:卵子的半套及精子的半套染色體正常結合、2) 囊胚形成:分裂期細胞需融合後,重新分配為內細胞團及滋養層細胞而形成囊胚;關鍵步驟只要有任一關卡無法通過,就無法成功發育,因此胚胎師從卵子取出後就會非常注意環境的溫度、氣體濃度、操作時間等等,從每一個細節中雞蛋挑骨頭,期望能讓每次培養都是最完美狀態。
  2. 在高齡朋友時常會遇到的培養狀況有:無法正常受精及胚胎發育停滯無法形成囊胚,除了與染色體有關,還有許多分子層面的問題,調整培養箱的氧氣濃度或許可以更接近子宮環境,胚胎在越趨近自然的環境中成長,提高囊胚形成率及可用顆數,讓求子夫妻擁有更多籌碼。
  3. 這篇研究要注意一點,Dr. Racowsky提到降低氧氣濃度雖可增加可用的囊胚(BC等級以上),但低氧時,細胞新陳代謝較慢、分裂速度也較慢,每顆囊胚中細胞數其實較少,在質與量之間的平衡點,還是需要思考的部分。不過此篇研究是非常初期的研究,且使用的是異常受精胚胎及捐贈的廢棄胚胎,國際間其實有許多團隊在研究各種方式的低氧培養,讓我們拭目以待更完整的成果吧!