影響體外授精-胚胎移植妊娠結(jié)局因素及其作用機(jī)制的研究進(jìn)展

徐小芳　　金志春

1湖北中醫(yī)藥大學(xué)研究生，武漢　4300652湖北省婦幼保健院，武漢　430070

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·文獻(xiàn)綜述·

影響體外授精-胚胎移植妊娠結(jié)局因素及其作用機(jī)制的研究進(jìn)展

徐小芳1，2金志春2△

1湖北中醫(yī)藥大學(xué)研究生，武漢4300652湖北省婦幼保健院，武漢430070

體外受精-胚胎移植(in vitro fertilization and embryo transfer，IVF-ET)是指從人體取出配子(精子和卵子)，在體外條件下受精形成胚胎，再挑選優(yōu)質(zhì)胚胎移植入子宮腔著床發(fā)育成胎兒，又稱“試管嬰兒”。雖然目前IVF-ET的受精率已達(dá)到一定水平，但其存在臨床妊娠率較低(30%～40%)[1]、取消率高(15%～24%)[2]、嬰兒出生率低[3]及自然流產(chǎn)、復(fù)發(fā)性流產(chǎn)(RSA)、死胎、胎兒畸形等不良妊娠結(jié)局。目前，對于影響IVF-ET妊娠結(jié)局因素的研究雖然取得一定的進(jìn)展，但某些作用機(jī)制尚未闡明，因此，對影響IVF-ET妊娠結(jié)局因素及其作用機(jī)制的探討顯得十分重要，同時也為改善IVF-ET的臨床妊娠結(jié)局提供診治靶點(diǎn)。本文對影響IVF-ET妊娠結(jié)局因素及其作用機(jī)制的研究進(jìn)展綜述如下。

1　胚胎質(zhì)量與IVF-ET

胚胎質(zhì)量是妊娠成功的關(guān)鍵因素，是胚胎著床和胚胎進(jìn)一步發(fā)育的必要條件，而胚胎質(zhì)量評估方法的優(yōu)劣直接關(guān)系到IVF-ET臨床妊娠結(jié)局的好壞。目前，評估方法主要有以下3種：①利用配子、胚胎形態(tài)學(xué)特征的形態(tài)學(xué)評分系統(tǒng)；②利用配子、胚胎代謝產(chǎn)物的代謝組學(xué)分析系統(tǒng)；③對卵母細(xì)胞、胚胎進(jìn)行染色體、基因檢測的基因組學(xué)檢測系統(tǒng)。但受檢測技術(shù)手段的限制，后兩種評估方法尚未廣泛應(yīng)用于臨床，應(yīng)用胚胎形態(tài)學(xué)評分來評估胚胎質(zhì)量依然是常用方法。

1.1胚胎形態(tài)與IVF-ET

著床前的胚胎在形態(tài)學(xué)和發(fā)育潛力等方面都有很大的差異，如何評價胚胎發(fā)育潛能，篩選優(yōu)質(zhì)胚胎移植，是改善胚胎著床率、降低多胎妊娠率的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。卵裂數(shù)、正常卵裂數(shù)、優(yōu)質(zhì)胚胎總數(shù)是胚胎總體質(zhì)量的直接反映。目前，對胚胎質(zhì)量的評價主要是根據(jù)不同時期，即雙原核期、胚胎分裂早期和囊胚期胚胎的發(fā)育情況及形態(tài)特征來進(jìn)行判斷。Arroyo等[4]研究提示，原核期(PN)評分有利于優(yōu)質(zhì)胚胎的選擇。Tesarik等[5]研究結(jié)果表明，原核形態(tài)正常的受精卵發(fā)育的胚胎著床率是異常胚胎的3倍，因此PN評分能夠在形態(tài)好的胚胎中篩選出具有較高著床能力的胚胎。胚胎質(zhì)量評價體系中另一個關(guān)鍵因素是胚胎發(fā)育速度。Fenwick等[6]研究表明，受精后早期發(fā)生卵裂的胚胎(受精后25 h內(nèi)發(fā)生第1次卵裂)的妊娠率明顯提高，而且更容易發(fā)育至囊胚。Giorgetti等[7]分析了單胚胎種植周期的各胚胎卵裂期，發(fā)現(xiàn)取卵后48 h 4細(xì)胞期胚胎種植率高于其他細(xì)胞期，約是>4或<4細(xì)胞期胚胎的2倍。Salumets等[8]報道，移植單個胚胎時早期卵裂胚胎的妊娠率可達(dá)50.0%，而移植非早期卵裂胚胎的妊娠率只有26.4%。這些研究表明，卵裂率可能在胚胎的著床潛能方面起作用，卵裂速度快的胚胎著床潛能高。另外，冷凍胚胎數(shù)反映的則是除移植胚胎外，剩余高質(zhì)量胚胎的數(shù)目，是胚胎總體質(zhì)量的間接反映，因此也影響IVF-ET臨床妊娠結(jié)局。

1.2胚胎發(fā)育階段與IVF-ET

影響囊胚著床及后續(xù)妊娠的因素很多，故各IVF中心報道的著床率和妊娠率也有很大差異，但囊胚發(fā)育程度影響IVF-ET結(jié)局的觀點(diǎn)比較一致。鐵新琴等[9]對囊胚期與卵裂期胚胎移植進(jìn)行比較，認(rèn)為囊胚移植能顯著提高著床率和妊娠率，同時由于囊胚移植可以減少胚胎的移植數(shù)目，由此降低了多胎妊娠率。Marek等[10]通過對790個周期的受精后(D3)分裂期胚胎移植與受精后(D5)囊胚移植的患者研究發(fā)現(xiàn)，2組著床率分別為23.3%和32.4%，妊娠率分別為35.9%和43.8%，均有明顯差異。Papanikolaou等[11]也做了類似研究，結(jié)果發(fā)現(xiàn)卵裂期(D3)與囊胚期(D5)2組均移植2個胚胎后，妊娠率分別為27.4%和51.3%；胎兒出生率分別為27.4%和47.5%，均有顯著性差異。姜平等[12]采用序貫培養(yǎng)的方法對囊胚組與卵裂組IVF-ET患者作配對研究，結(jié)果表明囊胚組的胚胎種植率高于卵裂組(56.76%>17.78%)，臨床妊娠率也高于卵裂組(59.29%>26.70%)，差異均有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)；囊胚組與卵裂組多胎妊娠率分別為31.25%和62.50%。以上研究結(jié)果均表明囊胚移植能有更好的妊娠結(jié)局，同時為降低多胎妊娠提供了有利條件。

2　子宮內(nèi)膜容受性(ER)與IVF-ET

ER是指子宮內(nèi)膜處于一種允許胚泡黏附直至完成胚胎著床的狀態(tài)，具有嚴(yán)格的時空特異性。Shiono等[13]認(rèn)為著床失敗的原因中胚胎質(zhì)量占1/3，ER不足占2/3。在IVF-ET中，超排卵可對卵子質(zhì)量、女性生殖內(nèi)分泌環(huán)境及ER產(chǎn)生某些不良影響，尤其是其可使子宮內(nèi)膜發(fā)育延遲或提早成熟，改變子宮內(nèi)膜與囊胚發(fā)育的同步性[14]。Born等[15]認(rèn)為促性腺激素釋放激素激動劑(GnRH-a)超促排卵方案降低ER是妊娠率低的關(guān)鍵原因。影響ER的因素包括子宮內(nèi)膜厚度、容積、形態(tài)、血液供應(yīng)、局部內(nèi)分泌改變、生長因子的分泌等。

2.1子宮內(nèi)膜厚度與IVF-ET

國內(nèi)外許多學(xué)者對子宮內(nèi)膜的厚度與IVF-ET妊娠結(jié)局的關(guān)系進(jìn)行了研究，結(jié)果存在爭議。有如下3種觀點(diǎn)：①認(rèn)為子宮內(nèi)膜的厚度與IVF-ET結(jié)局無關(guān)。Child等[16]發(fā)現(xiàn)在取卵日內(nèi)膜厚度與妊娠率不相關(guān)，但在移植日兩者卻呈正相關(guān)。湯惠茹等[17]回顧性研究124例擬行IVF-ET患者人絨毛膜促性腺激素(HCG)日及取卵日陰道B超下子宮內(nèi)膜形態(tài)、厚度與臨床妊娠率的關(guān)系后發(fā)現(xiàn)，HCG日及取卵日的內(nèi)膜厚度與臨床妊娠率無關(guān)；②認(rèn)為子宮內(nèi)膜的厚度在一定范圍時IVF-ET結(jié)局最好。Al-Ghamdi等[18]認(rèn)為7～11 mm是最適宜妊娠的內(nèi)膜厚度。陳騫等[19]研究提示子宮內(nèi)膜厚度在12～14 mm時臨床妊娠率最高，更適合胚胎著床；③認(rèn)為子宮內(nèi)膜的厚度至少達(dá)到某一下限時最適合妊娠或隨著子宮內(nèi)膜厚度的增加，臨床妊娠率有增高趨勢。Casper[20]認(rèn)為當(dāng)子宮內(nèi)膜厚度<7 mm，子宮內(nèi)膜功能層菲薄甚至缺失，胚胎可能更靠近子宮內(nèi)膜基底層的螺旋動脈，而這高氧含量的子宮基底層內(nèi)膜與低氧含量的功能層內(nèi)膜對胚胎種植產(chǎn)生不利影響。Richter等[21]的研究提示隨著子宮內(nèi)膜厚度的增加，臨床妊娠率明顯增高。

2.2子宮內(nèi)膜容積與IVF-ET

隨著三維超聲的出現(xiàn)和發(fā)展，許多學(xué)者采用經(jīng)陰道三維超聲測定子宮內(nèi)膜容積來預(yù)測ER，但研究結(jié)果存在爭議。Yaman等[22]對65例接受IVF-ET患者HCG用藥當(dāng)天的子宮內(nèi)膜容積與IVF-ET妊娠結(jié)局進(jìn)行分析，研究結(jié)果表明HCG用藥當(dāng)天的子宮內(nèi)膜容積不能預(yù)測妊娠發(fā)生。Schild等[23]測量了135例IVF-ET患者取卵當(dāng)天的子宮內(nèi)膜容積，并分析其與妊娠間的關(guān)系，結(jié)果顯示子宮內(nèi)膜容積與胚胎種植無關(guān)，但發(fā)現(xiàn)妊娠所需的子宮內(nèi)膜容積的最小值為1.59 ml。Raga等[24]對72例接受IVF-ET的患者在胚胎移植時行三維超聲測定子宮內(nèi)膜容積，發(fā)現(xiàn)內(nèi)膜容積<2 ml組受孕率明顯低于2～4 ml組和>4 ml組，并且內(nèi)膜容積<1 ml組無一例妊娠，認(rèn)為經(jīng)陰道三維超聲檢測子宮內(nèi)膜容積將成為評估ER新的參數(shù)。以上研究結(jié)果表明，子宮內(nèi)膜容積雖不能預(yù)測IVF-ET的妊娠結(jié)局，但子宮內(nèi)膜容積可以作為評估ER的客觀指標(biāo)，指導(dǎo)是否行胚胎移植。

2.3子宮內(nèi)膜回聲類型與IVF-ET

超聲對于子宮內(nèi)膜的形態(tài)分類缺乏統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，目前常規(guī)使用的標(biāo)準(zhǔn)是Gonen標(biāo)準(zhǔn)。Gonen等[25]將HCG日子宮內(nèi)膜形態(tài)分為3型：A型，即三線型，為外層和中部強(qiáng)回聲，內(nèi)層低回聲或暗區(qū)，宮腔中線回聲明顯；B型，為中部孤立回聲，同子宮內(nèi)膜肌層圖像，宮腔中線回聲不明顯；C型，為均質(zhì)強(qiáng)回聲，無宮腔中線回聲，認(rèn)為A型子宮內(nèi)膜的著床率顯著高于后兩型。Dickey等[26]依據(jù)Gonen標(biāo)準(zhǔn)，對451例患者HCG日子宮內(nèi)膜形態(tài)進(jìn)行分類，其中子宮內(nèi)膜A型者占56%，B型占43%，此2組妊娠率(29%、21%)及繼續(xù)妊娠率(25%、15%)比較，差異無統(tǒng)計學(xué)意義，C型占1%，無一例妊娠。Germeyer等[27]的研究將子宮內(nèi)膜高回聲占比率分為6個亞組，隨著A型內(nèi)膜向B型及C型內(nèi)膜轉(zhuǎn)化的過程中，妊娠率逐漸下降，表明在HCG日子宮內(nèi)膜三線征明顯者，妊娠結(jié)局更好。Nakamura等[28]將同一切面子宮內(nèi)膜超聲回聲圖像分為4級：Ⅰ級顯示低回聲的功能層，伴最低限度的較強(qiáng)回聲和基底層及明顯的腔隙；Ⅱ級顯示<50%強(qiáng)回聲圖像且伴有明顯的腔隙；Ⅲ級顯示>50%強(qiáng)回聲圖像，伴有最低限度中間低回聲區(qū)及明顯的腔隙；Ⅳ級顯示為完全強(qiáng)回聲圖像且無明顯的腔隙，研究表明分泌中期Ⅲ級回聲圖像的子宮內(nèi)膜可能較適合胚胎著床。

2.4子宮內(nèi)膜及內(nèi)膜下血流與IVF-ET

子宮內(nèi)膜和內(nèi)膜下血流直接反映了胚胎著床部位微環(huán)境的血流灌注情況，內(nèi)膜和內(nèi)膜下血流增多有利于胚胎著床和妊娠，而內(nèi)膜和內(nèi)膜下無血流或血流缺乏往往代表一個較差的子宮環(huán)境，常伴有高齡、內(nèi)膜薄、子宮動脈阻力指數(shù)(RI)高[29]。Chui等[30]認(rèn)為子宮內(nèi)膜動脈血流參數(shù)才能真正反映子宮內(nèi)膜的血流灌注，可作為評估ER的指標(biāo)，預(yù)測胚胎移植的著床率及妊娠率。Chien等[29]通過對623例行IVF-ET的患者進(jìn)行超聲檢測顯示，子宮內(nèi)膜和內(nèi)膜下均檢測到血流的患者妊娠率和種植率最高，分別為47.8%和24.3%，而沒有檢測到血流者的妊娠率和種植率僅為7.5%及3.5%。Kuspic等[31]研究發(fā)現(xiàn)子宮內(nèi)膜螺旋動脈的血流存在周期性變化，在自然排卵周期中，螺旋動脈搏動指數(shù)(PI)由排卵前的1.13降至排卵后的0.72，而在誘發(fā)排卵周期，其PI值在排卵前反而上升至2.32。進(jìn)一步研究[32]表明，在ET日子宮內(nèi)膜動脈血流PI在妊娠組與非妊娠組間有明顯差異，前者為(0.53±0.04)，明顯低于后者的(0.64±0.04)，而流量指數(shù)(FI)前者為(13.2±2.2)，明顯高于后者的(11.9±2.4)。張清學(xué)等[33]對218例行IVF-ET的患者在HCG日行超聲檢測，結(jié)果顯示妊娠組子宮內(nèi)膜和內(nèi)膜下血流RI和PI明顯低于非妊娠組(P<0.05)。

3　子宮動脈血流與IVF-ET

研究表明，子宮動脈(UtA)血流阻力增高往往預(yù)示ER差，妊娠率偏低；而UtA血流阻力越低，子宮血流的灌注越好，越有利于妊娠。孫瑩璞等[34]研究結(jié)果顯示，HCG日的RI在妊娠組與非妊娠組間差異顯著，RI>0.80時，妊娠率從47.12%劇降至15.38%，認(rèn)為UtA血流灌注直接影響妊娠的成功。Sterzik等[35]測量45例IVF-ET患者行ET前UtA血流RI，12例妊娠者RI顯著低于33例未妊娠者，前者為(0.78±0.06)，后者為(0.84±0.08)。Steer等[36]根據(jù)ET日的PI值，將82例患者分為3組：低阻力組(1.00～1.99)，中阻力組(2.00～2.99)和高阻力組(≥3.00)，其妊娠率、胚胎著床率及多胎妊娠率在低阻力組分別為41.0%、15.3%、27.3%，中阻力組為47.0%、22.2%、47.1%，而高阻力組則無一例妊娠。胎兒宮內(nèi)生長發(fā)育期間，若UtA血流發(fā)生異常變化，如RI、PI值升高，且伴有舒張早期切跡，將會導(dǎo)致子宮-胎兒-胎盤循環(huán)阻力升高，胎兒宮內(nèi)缺氧。Papageorghiou等[37]研究認(rèn)為UtA血流阻力增高是不良妊娠結(jié)局的一個信號。Chan等[38]的研究表明無論RI>0.58或高于第95百分位數(shù)，當(dāng)與舒張早期切跡相結(jié)合時，都能有效預(yù)測不良妊娠結(jié)局。Soregaroli等[39]研究表明，雖然孕24周的UtA異常波形可預(yù)測不良妊娠結(jié)局，但接近一半的多普勒參數(shù)晚期(28～30周、32～34周)正?；?，其圍生兒結(jié)局將變好，持續(xù)異常波形才會導(dǎo)致最壞妊娠結(jié)局。

4　血清性激素與IVF-ET

4.1HCG日血清性激素與IVF-ET

超促排卵(COH)干擾了母體正常的生理過程，關(guān)于COH中HCG日血清P水平升高對妊娠率的影響，目前文獻(xiàn)尚無統(tǒng)一定論。Urman等[40]認(rèn)為注射HCG日增高的孕酮對胚胎著床無不良影響。而Ozcakir等[41]認(rèn)為孕酮水平升高使妊娠率降低。由于子宮內(nèi)膜同時受到雌、孕激素的影響，因此有學(xué)者認(rèn)為晚卵泡期血清E2/P的比值比單純研究E2或P水平更具全面性。牛志宏等[42]研究發(fā)現(xiàn)，HCG日E2/P為3～4的患者獲得了顯著高于其他組的妊娠率和單胚種植率。徐暉等[43]的研究也發(fā)現(xiàn)E2/P為(2.17±1.44)的患者臨床妊娠率顯著低于(3.12±2.35)的患者，提示E2/P在此范圍內(nèi)更有利于子宮內(nèi)膜的發(fā)育，進(jìn)而提高ER。另外，垂體降調(diào)節(jié)后部分患者卵泡中期血清黃體生成素(LH)水平較低，低水平的血清LH是否影響卵子和胚胎的發(fā)育潛能以及IVF-ET妊娠結(jié)局尚存在爭議。Lahoud等[44]研究發(fā)現(xiàn)GnRH-a降調(diào)節(jié)導(dǎo)致LH水平過度抑制將減少E2的合成，影響卵泡發(fā)育和卵子質(zhì)量，降低最終的臨床妊娠率。范靜等[45]對406例IVF-ET患者進(jìn)行研究認(rèn)為1 U/L≤LH≤2 U/L的患者可獲得較高的妊娠率，與LH<1 U/L和LH>2 U/L患者比較，差異均有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)。另有學(xué)者[46]通過對1 333例行卵胞漿內(nèi)單精子注射(ICSI)的IVF-ET患者的臨床資料進(jìn)行分析，認(rèn)為基礎(chǔ)LH與臨床妊娠及活產(chǎn)之間沒有相關(guān)性。

4.2黃體期血清性激素與IVF-ET

母體接受GnRH-a降調(diào)節(jié)后，雖然GnRH-a能抑制垂體避免LH峰的過早出現(xiàn)，但同時GnRH-a停用后LH仍會處于低水平狀態(tài)并達(dá)10 d以上，加上機(jī)械穿刺卵泡造成大量的顆粒細(xì)胞丟失，使體內(nèi)黃體生成孕激素的能力下降，從而使每個取卵卵泡孕酮產(chǎn)生相對不足，因此，患者在胚胎植入期體內(nèi)孕激素會呈現(xiàn)低水平狀態(tài)。圍著床期，雌、孕激素協(xié)同調(diào)節(jié)使子宮內(nèi)膜發(fā)生形態(tài)學(xué)和生理學(xué)變化轉(zhuǎn)為容受期，從而形成一個有利于胚胎黏附的宮內(nèi)環(huán)境。Hanita等[47]研究表明妊娠不能維持者血清P平均值為10.7 ng/ml，而妊娠維持者血清P平均值為45.9 ng/ml，認(rèn)為血清P值可作為早期妊娠失敗的標(biāo)志。在IVF-ET黃體期常規(guī)補(bǔ)充孕激素能夠改善胚胎著床環(huán)境，提高胚胎著床率及臨床妊娠率已是國內(nèi)外公認(rèn)的事實(shí)。但在IVF-ET中黃體期雌激素的下降是否影響胚胎著床還存在爭議。大部分學(xué)者認(rèn)為IVF-ET中雌激素的下降與妊娠具有相關(guān)性。Sharara等[48]研究發(fā)現(xiàn)取卵后雌激素的下降幅度對IVF-ET的結(jié)局具有重要意義。Vicdan等[49]以121例行ICSI-ET的患者為研究對象，監(jiān)測其取卵后第8、11、13天的E2水平，研究表明如果E2從第11～13天降低，則妊娠率也明顯降低，黃體中晚期E2<366 pmol/L組妊娠率明顯低于E2>366 pmol/L組。張翠蓮等[50]與杜雪等[51]研究表明ET日E2水平下降幅度≥30%會引起臨床妊娠率的降低。

5　細(xì)胞因子與IVF-ET

越來越多的證據(jù)表明，IVF周期中血清及卵泡液多種細(xì)胞因子與妊娠結(jié)局密切相關(guān)，如白細(xì)胞介素(IL)、腫瘤壞死因子-α(TNF-α)、血管內(nèi)皮生長因子(VEGF)、抑制素(INH)、干擾素-γ(IFN-γ)、胰島素樣生長因子-1(IGF-1)、整合素αvβ3、表皮生長因子(EGF)、白血病抑制因子(LIF)等。Florio等[52]研究表明隨著胚胎的進(jìn)一步發(fā)育，IL-1系統(tǒng)的表達(dá)有逐漸增強(qiáng)的趨勢，其著床率和妊娠率也隨之升高，提示IL-1系統(tǒng)表達(dá)與胚胎質(zhì)量有關(guān)，影響胚胎的著床和妊娠進(jìn)展。Bedaiwy等[53]研究發(fā)現(xiàn)排卵前卵泡液中高IL-12及低IL-6的濃度與IVF治療的負(fù)性結(jié)局相關(guān)，因此提出IL-12與IL-6是影響IVF結(jié)局的生物學(xué)標(biāo)志。張昌軍等[54]通過放射免疫方法檢測取卵日卵泡液中的TNF-α水平，結(jié)果顯示妊娠組卵泡液TNF-α水平顯著低于未妊娠組，提示卵泡內(nèi)TNF-α水平影響IVF-ET的妊娠結(jié)局。Ocal等[55]的研究證實(shí)降低卵泡液及血清VEGF水平、升高卵泡液INH A和INH B的水平與較好的卵巢反應(yīng)和高妊娠率相關(guān)。大量研究[56]表明整合素ɑvβ3的存在標(biāo)志著子宮內(nèi)膜對胚胎的良好接受性，在臨床上，通過監(jiān)測整合素ɑvβ3對IVF-ET移植時間有重要指導(dǎo)意義。

綜上所述，IVF-ET的成功率及妊娠結(jié)局受多方面因素的影響，其作用機(jī)制相當(dāng)復(fù)雜，且隨著生殖醫(yī)學(xué)的蓬勃發(fā)展，其涉及領(lǐng)域范圍不斷擴(kuò)大，因此必須不斷總結(jié)前人的經(jīng)驗(yàn)，大量進(jìn)行研究分析，進(jìn)一步探索IVF-ET的未知領(lǐng)域，闡明影響IVF-ET妊娠結(jié)局相關(guān)的多元因素及其作用機(jī)制，無論在學(xué)術(shù)上還是臨床上都有重大意義，必定會為不孕不育癥的治療開拓更加廣泛的前進(jìn)道路。

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2016-05-05)