胚胎著床與否? 一定要聽天命嗎?

培養中的囊胚細胞,對於氧化性的凋亡刺激非常脆弱,而PPARδ有抗凋亡(Anti-apoptosis)的能力;以及幫助了懸浮在子宮腔的胚胎,與子宮腔內膜間訊息的溝通等。
2009-07-23
作者 送子鳥生殖中心

每對進入試管嬰兒(IVF)療程的夫妻,幾乎都是下了很大的決心,為了擁有一個天使般的寶貝而努力。除了要克服沉重的心理壓力之外,還得提起勇氣打排卵針,為了有良好的反應,讓體內卵巢濾泡(Follicle)乖乖的成熟長大,針針都想盡辦法完整打入皮下。而天天要上班的職業婦女,更是犧牲了睡眠時間,早點起床回診,甚至有時還得因此請假。

當嬌嫩的卵子(Oocyte)取出受精後,實驗室的大家開始為了這寶貝胚胎(Embryo)而忙碌。將培養液(Medium)或是環境,盡量調整到胚胎最喜愛的狀況;每天早晨,包包一丟,先去關心胚胎成長與發育的速度。一切的一切,不論是求子(女)若渴的夫妻,或是實驗室裡胚胎培養師,都是想要盡自己最大的努力,來完成這寶貴的夢想。

然而,胚胎的發育速度、生長情形,還是有許多是我們無法去干涉或幫助的。當胚胎植入後,除了盡力幫助客戶補充及監控黃體素與一些荷爾蒙之外,這顆小胚胎究竟要不要乖乖地著床(Implantation)在媽咪為他準備的子宮內膜(Endometrium)上,都得等放榜當天才能揭曉答案。在這段植入後的期間,媽咪與實驗室的阿姨叔叔,只能放平常心的等待、注意生活作息,難道不能再幫忙小胚胎什麼了嗎?

在2008年台灣生殖醫學會(TSRM)中,黃照晨醫師的研究,讓小胚胎發育及著床的成功率即將有辦法向上提升。一切的故事要從2004年的研究說起~~

在女性自然懷孕的情況下,輸卵管與子宮(Uterine)會分泌一些因子來刺激及幫助胚胎的發育與著床,其中的一個因子就是--前列腺素I2(Prostaglandin I2:PGI2)。但是在試管嬰兒療程中,卵子離開了輸卵管(Fallopian)的保護,在體外受精形成胚胎,這時就缺少了輸卵管與子宮所分泌的PGI2,只能靠著胚胎本身微量分泌的PGI2來幫助自己成長。而在2004年,黃醫師在培養液中加入PGI2的類似物,發現可增加老鼠囊胚的孵化(Hatching rate)、著床(Implantation rate)與活產率(Live birth rate),再次確定PGI2在此所扮演的重要角色。但是究竟是透過什麼機轉,來幫助胚胎發育與著床,卻尚未了解。

今年醫學會中,黃醫師團隊找到了可能的原因。PPARδ(Peroxisome proliferator-activated receptor δ)是個在細胞核中的接受器(Nuclear receptor),平時扮演著調控能量的角色。而PGI2正是可結合到PPARδ此接受器(鎖)上的鑰匙,這鑰匙除了結合上以外,還會因此傳遞出一連串的細胞訊息,活化PPARδ,進而調控細胞的生理功能。

PPARδ在著床前的胚胎細胞大量表現,並影響胚胎發育速度、孵化

利用基因工程技術,製造出缺乏PPARδ的老鼠胚胎。從下圖可見,左上為正常的胚胎細胞,左下為缺乏PPARδ的胚胎,明顯可發現缺乏PPARδ使得胚胎細胞型態不成熟。除此之外,利用螢光抗體染色技術,可以發現在囊胚細胞(Blastocyst)上(下圖右上),表現許多的PPARδ接受器,由此可猜測PPARδ在囊胚期細胞的發育扮演重要的角色。

由下方Table I可發現,缺乏PPARδ的胚胎發育速度明顯緩慢,96小時的培養中,大部分還停留在桑椹期(Morula),而正常含有PPARδ的胚胎已經發育到囊胚期(Blastocyst)。並且缺乏PPARδ即使發育到囊胚期,也較不易孵化。

PPARδ的活化物(Ligand),可提升胚胎發育、孵化與著床率

當在培養液中,加入PPARδ的化學合成活化物(L165041),發現可有意義地幫助胚胎孵化(下圖最左)、細胞分裂(下圖中)與著床(下圖最右)。

因此得到了結論為,PGI2藉由活化PPARδ與下游的一連串訊息,幫助了胚胎的分裂、進入囊胚期、孵化與著床率。其中的機轉雖還不明確,但有幾項推論,培養中的囊胚細胞,對於氧化性的凋亡刺激非常脆弱,而PPARδ有抗凋亡(Anti-apoptosis)的能力;以及幫助了懸浮在子宮腔的胚胎,與子宮腔內膜間訊息的溝通等。

這份研究的確使人雀躍,如果研發成功、臨床試驗通過,活化胚胎的PPARδ接受器,或許將成為促進試管嬰兒成功率的重要治療方針。在生殖醫學知識日新月異的時代,絕不能畫地自限,讓科學能有辦法找出原因、幫忙解決問題。而媽咪們在等待放榜的日子中,更能有信心的說,我準備好了!

 

參考資料

  • Stimulation of embryo hatching and implantation by prostacyclin and peroxisome proliferator-activated receptor delta activation: implication in IVF. Hum Reprod 22,807-814. (2006)
  • Prostacyclin enhances embryo hatching but not sperm motility. Hum Reprod 18,2582–2589. (2003)
  • Peroxisome proliferator activated receptor ligands: novel tools to enhance ART/IVF success. Jaou-Chen Huang, M.D.

*醫療行為需與醫師討論進行,本篇文章僅反映當時治療狀況與建議

評論

賴興華 醫師
賴興華 醫師
  1. 我越來越相信有一天試管嬰兒懷孕率可達80%以上,而且只植入一個胚胎就有這樣的成績,主要理由是全球生殖科技同好都很認真做創新研究,持續的科學研究與創新思維,正逐漸解開上帝設下的謎,每次研討會都有令人振奮的新發現。
  2. 胚胎著床機制非常複雜,絕非單一因子可以決定,本研究從分子生物學角度探討胚胎發育、孵化與著床機制,提供我們另一個思考方向,但美中不足之處為個案數太少,且鼠胚與人胚畢竟不一樣,鼠胚要培養到囊胚不難,期待日後有更多人胚的研究來支持這樣的發現。