体外受精失败的原因及对策

体外受精失败的原因及对策

刘平，郑晓英

作者单位:北京大学第三医院生殖医学中心，北京100191

摘要:在接受体外受精胚胎移植治疗的患者中，有时会出现全部获取的卵母细胞均未受精现象，即受精失败。其原因可能为精子与透明带结合失败和(或)精子穿透异常、卵母细胞激活失败等。目前尚缺乏准确的预测受精失败的方法，临床上一旦出现受精失败应采取积极的补救措施，并根据患者病史、临床特征、配子情况对患者以后的治疗措施提出建议。早补救ICSI的有效性和安全性尚需进一步的临床验证。

关键词:受精;完全受精失败;补救卵母细胞浆内单精子注射;卵母细胞激活

Abstract:Total fertilization failures(TFF)are rareevents of in vitro fertilization(IVF).Most cases oc-cur due to lack or dysfunction of sperm binding to/penetrate the zona pellucida or failure of oocyte acti-vation.Fertilization failure is not predictable becauseof lacking accurately and sensitive method.The clin-ical value of rescue ICSI should be fully considerableaccording to patient history，clinical character andgametes quality.Long term evaluation of babies re-sulting from the application of early rescue ICSI isneeded to confirm empirically the safety of this meth-od.

Keywords:fertilization;total fertilization failure;res-cue ICSI;oocyte activation

完全受精失败(total fertilization failures，TFF)指在体外受精—包括常规体外受精(in vitro fertilization，IVF)和卵母细胞浆内单精子注射(intracytoplasmic sperm injecting，ICSI)的显微受精后的一定时段内，精卵没能结合为合子，形态学上没有看到精原核和卵原核形成的现象。多年来的ICSI应用证实:虽然ICSI技术绕开了精子穿越透明带、精卵质膜融合等过程，将精子直接注入卵母细胞内，仍有20%～30%的卵母细胞不能正常受精。

在IVF助孕治疗中，个别患者会出现全部卵母细胞不受精的受精失败，这种现象在常规IVF周期的发生率约为5%～10%[1]，ICSI周期的发生率为1%～3%[2]。

受精失败不仅与精子和卵的质量、受精过程体外环境等因素有关，也可能是某些不明原因性不孕症夫妇长期不能自然受孕的病因所在。当一次取卵获得的多个卵母细胞中有少部分未受精时，被认为是可接受的，但当全部卵母细胞受精失败时，整个治疗过程不得不中断，不仅使医生和胚胎学家感到沮丧，对接受助孕治疗的夫妇更是巨大的精神打击。如何预防和避免受精失败成为改善某些患者IVF结局的重要环节。

1受精失败原因分析

受精失败的原因大致可分为下列3种情况。

1.1精子穿透失败对IVF常规受精周期的未受精卵进行免疫荧光染色分析，发现56%～92%的未受精卵母细胞中可见到清晰的卵母细胞的染色体，但是找不到精子的染色质，提示精子透明带(zona pellucida，ZP)结合和穿透异常是IVF受精失败的常见原因[1]。精子与ZP的作用相当复杂，通过精子表面的卵结合蛋白与ZP上的精子受体相互识别。如果先天或后天的卵结合蛋白、ZP糖蛋白异常都会影响精卵正常结合，致使受精失败。Mannikko等[3]报道人ZP基因序列存在着多个单核苷酸多态(SNP)，其中ZP3SNP位点不同的基因型与IVF 受精失败相关。常规精液分析无法检测精子透明带结合或顶体反应的异常，必须通过特殊检查如精子透明带结合/穿透实验才能发现。但这类实验操作繁琐，材料来源困难，因此尚难以在临床上大规模应用。

1.2卵母细胞激活失败当精子进入卵母细胞后，卵胞质中的精核去凝集因子清除精子染色质中精蛋白二硫键，使精蛋白被组蛋白替代，染色质去致密，与此同时精子头部肿胀，释放卵母细胞活化因子，诱导钙震荡并刺激IP3的产生，激活卵母细胞，诱发一系列复杂的生理过程包括释放皮质颗粒、恢复减数分裂、排出第二极体等，完成第二次减数分裂。卵母细胞激活失败是ICSI后受精失败的常见原因，通过荧光染色在卵母细胞内可以见到不同去凝集状态的精子染色质，证实精子已经进入卵母细胞，但由于各种原因不能诱发钙震荡或震荡频率异常等不能激活卵母细胞，包括:(1)卵母细胞胞质不成熟致活化异常;虽然卵母细胞已经排出第一极体达到了核成熟，但是胞核和胞质成熟不同步，不能完成第二次减数分裂。胞质内含有的凝集因子(如MPF)使精子出现早熟染色体凝集(premature chromosomalcondensation，PCC)，不能转变为雄性原核;(2)精子异常:近年来的实验证实:精子的赤道板区含有一种特殊的磷脂酶———PLC zeta，将其直接注入卵母细胞可以诱发与受精过程相类似的钙震荡[4];缺乏PLC zeta的精子则不能诱发钙震荡，从而导致受精失败[5]。但PLC zeta是不是引起钙震荡的唯一物质还待证实。

1.3原核形成和(或)迁移缺陷核膜重建是原核形成的关键事件，受到卵胞质中多种磷酸酶和蛋白激酶的共同调节。卵母细胞胞质不成熟将影响原核的形成[6]。雌雄原核形成后雌原核沿精子星状体微管向雄原核移动，直到两者相遇然后共同向卵母细胞中央迁移。围绕雄性中心粒聚集的微管功能缺失时，可能出现原核迁移缺陷。

2受精失败的挽救

在常规IVF受精完全失败之后，是否应该行补救ICSI(rescue ICSI)使精卵有另一次机会结合完成受精，一直颇有争议。补救ICSI确实可使部分卵母细胞获得受精并形成胚胎，得到胚胎移植的机会，而且有获得健康后代的可能[7]，但补救ICSI后的着床率和妊娠率均明显降低[8]。我院总结了75个补救ICSI周期，虽然70周期获得了可移植的胚胎，新鲜胚胎移植后仅有4例(5.71%)获活婴分娩[9]。一些文献报道的补救ICSI周期中甚至无一例妊娠。补救ICSI的妊娠率较低的原因有:(1)补救ICSI时机多在IVF受精后15～24h，卵母细胞老化错过了最佳受精时机，影响胚胎的发育潜力;(2)受精后15～24h相当于取卵后18～28h行补救ICSI受精，致使胚胎的发育与子宫内膜的发育不同步，取卵后D3移植的往往是2～4细胞期胚胎。我们近期的临床资料显示将补救ICSI胚胎冻存，复苏周期根据胚龄计算移植时机，可以获得优于新鲜周期移植的临床妊娠率。我们认为补救ICSI的治疗方案是否有临床应用价值应结合患者病史、卵母细胞数量和成熟度、精子情况综合分析。如果是由于取卵日卵母细胞成熟不佳引起的受精失败，经过一天的培养后卵母细胞成熟，在此基础上尽