2021年10月27日,由欧洲胚胎技术学会(AETE: The Association of Embryo Technology in Europe)和意大利胚胎移植学会(SIET: Italian Embryo Transfer Society)以线上视频方式,联合组织召开了又一次商业化OPU/IVF生产胚胎研发和推广普及最新进展国际交流会,会议主题演讲者为来自美国在该领域具有20年丰富现场实践经验的Demetrio牛临床兽医师(女),其演讲题目是:“如何有效改进商业化OPU/IVF生产胚胎效率和提高其奶牛场移植妊娠率?”全球近200名OPU/IVF专家参加了这次交流会,我亦是参会者其中之一(但我本人的确只是这方面的小学生)。因会议内容主要涉及商业化OPU/IVF生产胚胎实际应用和推广中遇到的许多瓶颈难题如何破解,故对我国目前正在引进、消化吸收或自主研发,进而推广普及的商业化OPU/IVF生产胚胎的各地上马项目,着实提供了少走弯路和少犯错误的借鉴,可谓贵如及时雨,本文以下分述之。
卵丘-卵母细胞复合体质量评估因实验室而异,大多数人认为1级(A级)和2级(B级)是体外培养可发育成熟的,但实际进行体外培养时往往包括1级、2级、3级(C级)和4级(D级);体外培养1级和2级卵丘-卵母细胞复合体获得的最终活胎数量远高于3级和4级。毋庸置言,IVF实验室质量控制和操作流程必须严格确保卵丘-卵母细胞复合体质量等级与体外活胎生产率之间的高度相关性;这自然包括反复培训旨在尽量减少因不同技术人员的卵丘-卵母细胞复合体质量评估流程、技能或经验各异而造成的误差。多年来,形态学评估一直是确定卵丘-卵母细胞复合体质量优劣的手段,并且目前仍然无法取代。不过该评估方法有一定局限性,因为卵丘-卵母细胞复合体质量是否优劣会受到评估者主观性影响,以及与供体本身相关若干其它因素影响,而这两者影响均无法藉助显微镜观察避免。本文描述的评估卵丘-卵母细胞复合体质量优劣评估标准主要参考了国际胚胎技术学会2021年9月刚刚更新的第五版“如何评定卵丘-卵母细胞复合体质量优劣?”以期补充重要细节而弥补先前这种形态学评估系统不足之处,同时尝试在该领域建立统一的标准评估流程和提供现场实践指南。
1级卵丘-卵母细胞复合体都有哪些特点?
卵丘细胞在卵母细胞发育、成熟和受精过程中作用极其重要,主要表现在参与卵母细胞减数分裂调节、支持卵母细胞细胞质成熟和促进精卵结合,并且其形态和扩展程度影响卵母细胞成熟和质量。因此,卵母细胞与卵丘细胞的密切联系对于卵母细胞存活和健康发育必不可少。卵丘细胞与卵母细胞直接接触,两者细胞质之间的小分子物质交换和转运是经由透明带间隙跨区远程投送完成,我们以葡萄糖为例说明,参见图1。
图1.示葡萄糖如何从卵母细胞远程投送进入卵母细胞细胞质内。
根据卵丘细胞层数、卵丘细胞紧密程度和卵质(也称卵母细胞细胞质)外观可将卵丘-卵母细胞复合体质量分为1级、2级、3级和4级(也称退化级),图2示4个1级卵丘-卵母细胞复合体。
图2.示4个1级卵丘-卵母细胞复合体:完整且致密的卵丘细胞超过三层,全部覆盖包裹着透明带表面;卵质致密且颗粒均匀。
2级卵丘-卵母细胞复合体都有哪些特点?
2级卵丘-卵母细胞复合体具有1个或2个紧密的卵丘细胞层覆盖包裹着透明带表面,卵质致密且颗粒均匀,如图3所示的分图5和分图6。不过,假如1级卵丘-卵母细胞复合体卵质有斑点,应由1级降为2级,如图3所示的分图7和分图8。
图3.示4个不同特点的2级卵丘-卵母细胞复合体。
3级卵丘-卵母细胞复合体都有哪些特点?
3级卵丘-卵母细胞复合体具有不到1层的卵丘细胞覆盖包裹着透明带表面,如图4所示的分图9、分图10和分图11。不过,假如2级卵丘-卵母细胞复合体卵质有斑点,应由2级降为3级,如图4所示的分图12。
图4.示4个不同特点的3级卵丘-卵母细胞复合体。
4级卵丘-卵母细胞复合体都有哪些特点?
4级卵丘-卵母细胞复合体 (COC) 具有分离扩散的卵丘细胞层,通常具有凝集外观,如图5所示的分图13、分图14和分图15。然而,具有斑点卵质的3级卵丘-卵母细胞复合体应降级为4级,如图5中所示的16分图;如果卵质回缩,则应视为退化级(依然是4级)卵丘-卵母细胞复合体。
图5.示4个不同特点的4级卵丘-卵母细胞复合体。
退化级(4级)卵丘-卵母细胞复合体都有哪些特点?
退化级卵丘-卵母细胞复合体特点如下:卵质回缩或呈明显淡色和/或出现斑点、卵丘细胞融合、透明带破裂或空虚等,如图6中所示的分图17、分图18、分图19和分图20。
还有哪些OPU非卵丘-卵母细胞复合体结构?
OPU采集流程中时常还可获得其它四种非卵丘-卵母细胞复合体结构:来自初级卵泡的卵母细胞(图7的21分图)、完整小卵泡(图7的22分图)、含有脂滴的卵母细胞(图7的23分图)和无卵母细胞的卵丘细胞(图7的24分图),这些均应全部丢弃。
图7.示4个不同特点的OPU非卵丘-卵母细胞复合体结构。
最后,需要特别指出的是:卵质密度和颗粒化状态的变化可能与下列因素相关:品种不同、日粮不同、供体代谢状态不同(例如,泌乳牛)和季节不同等。还有,如果没有观察到卵丘-卵母细胞复合体退化迹象,尽管透明带外形不规则,仅凭这一点并不是降级理由。最后,OPU回收流程真空压力失当或操作失误均会减少覆盖包裹着透明带的卵丘细胞层数。
以上简述的只是如何评估卵丘-卵母细胞复合体质量的通用标准和各自特点,为进一步加强同道们印象,以下提供八帧实拍图像供大家分析和比较。
如何评估1级和2级卵丘-卵母细胞复合体(图8)?
图8.示如何评估1级和2级卵丘-卵母细胞复合体?
如何评估1级、2级和3级卵丘-卵母细胞复合体(图9)?
图9.示如何评估1级、2级和3级卵丘-卵母细胞复合体?
如何评估1级、2级、3级和4级卵丘-卵母细胞复合体(图10)?
图10.示如何评估1级、2级、3级和4级卵丘-卵母细胞复合体?
如何识别具有淡色卵质卵母细胞、小卵母细胞或透明带破裂卵母细胞(图11)?
图11.示如何识别具有淡色卵质卵母细胞、小卵母细胞或透明带破裂卵母细胞?
如何识别来自初级卵泡的卵母细胞(图12)?
图12.示来自初级卵泡的四个不同卵母细胞。
如何识别具有融合卵丘细胞的退化卵母细胞(图13)?
图13.示如何识别具有融合卵丘细胞的退化卵母细胞?注意其在完成体外受精流程前极难与1级卵丘-卵母细胞复合体相区别;不过,完成体外受精流程后,其覆盖包裹着卵母细胞的卵丘细胞无论是采用涡旋法或剥离法,均无法从卵母细胞脱落。
如何识别1级和小卵丘-卵母细胞复合体(图14)?
图14.示如何识别1级和小卵丘-卵母细胞复合体?注意小卵丘-卵母细胞复合体的卵母细胞相对小于1级卵丘-卵母细胞复合体的卵母细胞,实际已发生了退化。
如何识别1级、2级和退化小卵母细胞(图15)?
图15.示如何识别1级、2级和退化小卵母细胞?
回答是肯定的,我们分别用图16和图17佐证。
图16.示20个1级和2级卵丘-卵母细胞复合体体外培养7日后的活胚率为65%(13/20)。
图17.示16个3级和4级卵丘-卵母细胞复合体体外培养7日后的活胚率为19%(3/16)。
回答依然是肯定的,我们用表1来佐证。
表1.美国某家大型OPU/IVF公司2017年1月至2020年3月商业化OPU/IVF生产胚胎统计数据
来源 | 荷斯坦杂志
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