受精卵|揭秘“试管婴儿”胚胎发育过程

“试管婴儿”是体外受精-胚胎移植技术的俗称 , 是指采用人工方法让卵细胞和精子在体外受精 , 并进行胚胎培养 , 早期胚胎发育后移植到母体子宫内发育而诞生的婴儿 。 因此 , “试管婴儿”并不是真正在试管里长大的婴儿 。
自然受孕需要精子和卵子在输卵管相遇、结合 , 形成受精卵 , 然后受精卵发育为胚胎再回到子宫腔 , 继续妊娠 。 “试管婴儿”胚胎培养就是模拟人体内环境 , 卵子与精子在取出体外后 , 在胚胎实验室进行培养 , 二者受精并发育为胚胎 。 在胚胎体外培养期间 , 精子、卵子是如何结合在一起、是如何发育的呢?
根据卵子和精子取出体外的时间 , 取出当天定义为Day 0天 , 次日为Day 1天 , 依次类推 , 最多培养至Day 7天 。
Day 0:卵子、精子取出体外 , 分别经过培养、优选后 , 进行IVF或ICSI授精 。
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图1 刚刚取出体外的卵子 , 称为卵冠丘复合物
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图2显微镜下的精子
IVF即为常规体外受精的简称 , 俗称“第一代试管婴儿” , 是将卵冠丘复合物(图1)与活力很好的精子(视频1)在一起培养 , 精卵二者自然结合的受精方式;ICSI即为卵胞浆内单精子显微注射 , 俗称“第二代试管婴儿” , 是将单个精子注射进入成熟的卵母细胞(图3)内实现精卵结合的受精方式(图4) 。
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图3 成熟的卵母细胞
(由图1的卵冠丘复合物去除周围的颗粒细胞后获得)
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图4 卵胞浆内单精子显微注射(ICSI)
在精子与卵子共孵育后的4-8小时 , 成熟的卵母细胞将排出第二极体(图5) 。
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图5释放第二极体的卵母细胞
Day 1:精卵融合形成受精卵 , 可以观察到雌雄原核(正常受精为2PN)的出现 。
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Day 2:受精卵发生卵裂 , 可以观察到受精卵分裂为几个细胞的状态 。 一般为2-4细胞(4细胞最为理想) 。
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Day 3:胚胎继续卵裂 , 可以观察到胚胎发育为6-8细胞或更多(8细胞最为理想) 。
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Day 4:胚胎进一步发育 , 细胞数更多 , 发育到桑椹胚及融和期胚胎阶段 。
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【受精卵|揭秘“试管婴儿”胚胎发育过程】Day 5-Day 7:胚胎发育到囊胚期 , 可以观察到囊胚腔 , 甚至孵出囊胚 。
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视频2:实时观察(Timelapse)培养箱记录的受精卵发育为囊胚的过程
Day 2 - Day 3的胚胎 , 称为卵裂期胚胎 。 Day 5 – Day 7的胚胎 , 称为囊胚期胚胎 。 在Day 3时 , 可以选择部分优质胚胎(6细胞II级以上胚胎为优质胚胎 , 8细胞更为理想)移植回母体或冷冻保存 , 剩余胚胎进行囊胚培养 , 如果在Day 5 – Day 7(绝大多数在Day 5 – Day 6)能形成质量较好的囊胚(一般级别在4BC或4CB以上 , 其中4BB以上囊胚为优质囊胚) , 便可以冷冻保存起来 , 不能发育为囊胚的胚胎只能废弃了 。 在大部分情况下只有最“强壮”的胚胎才能发育到Day 5形成囊胚 , 所以囊胚移植的临床妊娠率要高于卵裂期胚胎 。