纺锤体观测仪在人类辅助生殖技术中的应用

纺锤体观测仪在人类辅助生殖技术中的应用 纺锤体观测仪在人类辅助生殖技术中的应 用 微创医学2010年第5卷第4期 JournalofMinimallyInvasiveMedicine,2010,5(4) [3]MarkD,Miller,BrianJ.Cole主编,朱振安,王友主译.关节镜教程 [M].北京:人民军医出版社,2008:1—3. [4]奥津一郎,HamanakaI,YoshidaA,等.什么是腕管综合征的真正 内镜手术?一18年5880例临床经验[J].中国微创外科杂志, 346. 2008,5(5):342— [5]彭峰,陈德松,陈琳,等.内窥镜辅助下治疗腕管综合征的方 法[J].中华手外科杂志,2007,23(2):71—73. [6]HoffmannR,SiemionowM.Theendoscopicmanagementofcubital tunnelsyndrome[J].JHandsurg[Br],2006,31(1):23—29. [7]KimSJ,ShinSJ,KangES.Endoscopiccarpaltunnelreleaseinpa— tientsreceivinglongtermhemodialysis[J].ClinOrthop,2000,37 (6):141—148. [8]范明君,徐小生,王龙剑,等.关节镜下治疗腕管综合征30例报 告[J].中医正骨,2009,21(12):60—61. [9]米琨,刘武,刘鹏飞,等.关节镜下利用自制简易手术器械治 疗腕管综合征[J].微创医学,2009,4(5):498—499. [10]李志杰,高伟阳,洪建军,等.内窥镜与常规开放手术治疗腕管 综合征的疗效比较[J].中华手外科杂志,2007,23(2):74—76. [11]TsaiTM,BonczarM,TsurutaT,eta1.Anewoperativetechnique: Cubitaltunneldecompressionwithendoscopicassistance[J].Hand Clin,1995,1(1):71—8O. 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(收稿13期:2010-06-02修回日期:2010-07-21) 纺锤体观测仪在人类辅助生殖技术中的应用 孙燕萍综述叶健审校 (广西壮族自治区人口和生育研究中心,南宁市530021) 【关键词】纺锤体观测仪;卵母细胞;纺锤体;辅助生殖技术 【中图分类号】R713.7【文献标识码】A【文章编号】1673-6575(2010)04-0381-04 纺锤体观测仪(polscope)是1966年美国Marine生物实验 室开发的,其将液晶可变减速器,电子成像及数码成像技术结 合起来,可以观测到具有双折射特性的物质.卯母细胞减数 分裂形成的纺锤体是高分子物质,如微丝微管,肌动蛋白细丝 环等,这些物质有序排列而成,均可使偏振光发生折射现象, 可以被检偏器捕捉,并通过偏振光显微镜观察J.对于具有 双折射特性的纺锤体来说,纺锤体观测仪能显示纺锤体的细 微变化,分辨率高,可认为是最适合应用于人类辅助生殖的一 种显微镜,现已被应用于观察体外受精的卵母细胞纺锤 体川. l概述 纺锤体是真核细胞分裂中,后期出现的一种重要细胞内 结构,主要由微管蛋白组成.微管蛋白是一种含有d和p亚 单位的异二聚体,它常处于组装和去组装的动态变化过程中, 三磷酸鸟苷(GTP)的结合和水解为微管蛋白的组装及去组装 提供能量,调节着微管蛋白的动态变化.一般在细胞分裂中 期结构最为典型.卵母细胞成熟过程中的两次减数分裂形成 第一次纺锤体和第二次纺锤体,卵母细胞受精,雌雄原核融合 后又会形成有丝分裂纺锤体.在细胞分裂过程中,纺锤体对 卵母细胞染色体的平衡,运动,分配和极体的排出非常关键. 卵母细胞自身的异常和体外环境的变化很容易导致微管组装 异常,而形成异常的纺锤体会导致异常的减数分裂,有可能产 生异常的胚胎最终将导致助孕失败.纺锤体观测仪因其能提 供卵母细胞的重要信息以帮助辅助生殖技术(ART)获得更好 的结果,故其具有广阔的应用前景. ? 382? 2纺锤体观测仪评估卵母细胞的质量 JournalofMinimallyInvasiveMedicine,Aug,2010,Vo1.5,No.4 受精卵由卵子和精子共同组成,而精子在受精后主要提 供遗传物质和中心粒结构.因此卵子对于胚胎发育似乎起着 更为重要的作用.Petersen等研究分析明,存在纺锤体的 M?期卵母细胞有较高的受精率和胚胎发育率,但对临床妊娠 率和种植率无影响.卵母细胞的成熟包括核成熟和胞浆成 熟,第一极体的存在可提示卵母细胞核的成熟,而胞浆的成 熟没有合适的评价方法.纺锤体是卵母细胞的一个重要组成 部分,对于胞浆和周围的环境的改变非常敏感,因此其形态和 动力学变化可能反映卵母细胞的质量"].Braga等研究纺 锤体与单精子卵细胞质内注入术(ICSI)结果的关系时发现:体 内成熟的卵母细胞受精率为71.8%,观察到纺锤体的卵母细 胞受精率为75.6%,未观察到纺锤体的卵母细胞受精率为 34.8%;体外成熟的卵母细胞受精率为66.1%,观察到纺锤体 的卵母细胞受精率为81.4%,未观察到纺锤体的卵母细胞受 精率为59.1%.体外成熟的胚胎中高质量胚胎占23.2%,而 存在纺锤体的卵母细胞发育成高质量胚胎的比率为36.2%. 但未见纺锤体的卯母细胞并非从本质上预示受精失败或发育 停滞,可能仍处于末期I或者前期?,延长培养时间可能观察 到纺锤体. 纺锤体具有双折射性,卵母细胞活化的早期会出现纺锤 体双折射性能的增强,纺锤体的双折射性可以量化].卵母 细胞在M?停滞的过程中,随着时间的延长,纺锤体退化,IVF 和ICSI中取出的卵母细胞纺锤体两极距离缩短H.短小的 纺锤体可能与卵母细胞停滞时间过久和过度成熟有关,预示 着非整倍体的发生几率增加. 纺锤体观测仪还可以用于观察卵母细胞和胚胎的透明带 厚度,结构等来帮助评价其质量,卵子透明带内层的光后 滞的幅度增大,预示着卵子有较好的发育潜能,并且随着胚胎 发育,透明带尤其是透明带的外层逐渐变薄.Madaschi等_】 研究透明带光后滞和纺锤体存在对胚胎发育潜能的影响,两 者呈正相关:当观察到纺锤体时,透明带后滞对受精率没有影 响,当选取透明带高后滞的胚胎移植时,取得高的临床妊娠率 和种植率. 3纺锤体观测仪在ICSI中的应用 在进行ICSI时,最初人们观察人类体内成熟的卵母细胞 时,发现纺锤体的位置与第一极体是有较高的一致性的.通 常认为,卵母细胞纺锤体位于第一极体附近,故传统的ICSI操 作是转动卵母细胞,使第一极体位于6点或12点位置,然后在 3点的位置注入精子.但很显然,在ICSI操作中第一极体并不 能很好地预测成熟卵母细胞纺锤体的位置,卵母细胞经过 体外的去除颗粒细胞的机械操作,第一极体的位置可能发生 了移动,从而导致第一极体与纺锤体位置的不一致性.但另 有学者在研究体内成熟与体外成熟的鼠卵中提出不同的看 法,其先将不成熟的鼠卵去除颗粒细胞,然后再进行培养至成 熟,排除了去除颗粒细胞过程中可能对卵母细胞的机械作用, 发现体外成熟的卵母细胞纺锤体的位置并非与极体有一致 性,相反体外成熟的卵母细胞纺锤体位置远离极体的发生率 还高于体内成熟的卵母细胞;而将体内成熟的卵母细胞在体 外培养24h,发现纺锤体的位置发生了移动,远离了极体,而这 些卵母细胞其后的发育潜能也较差,这可能是因为将体内已 成熟的卵母细胞延长培养时间,引发了细胞质老化并导致纺 锤体的移位.这种现象在体外成熟的卵母细胞中同样存在, 因而提示纺锤体位置的变化可能是细胞质老化的一种标志. 纺锤体观测仪可以判断极体与纺锤体的位置关系,从而判断 卵子的质量引. 极体在卵周隙中的移动,或者纺锤体在胞质中的易位都 使两者的位置关系发生改变,传统的穿刺部位选择,可能会损 伤纺锤体和(或)造成染色体的异常.通过纺锤体观测仪, 可以精确地对卵母细胞中纺锤体的位置进行定位,从而避免 在ICSI过程中损伤纺锤体,使ICSI更加安全可靠.另外,纺锤 体的出现是卵母细胞成熟的最为直接精确的指标,有学者提 出进行ICSI时可常规进行纺锤体观察".将纺锤体观测仪 应用于ICSI可以获得更高的受精率和临床妊娠率zT,lg]. 4纺锤体观测仪在卵母细胞冷冻复苏中的应用 卵母细胞因为自身的特点,体积较大而表面积较小.纺 锤体是承载卵母细胞遗传物质的重要结构,纺锤体对环境温 度敏感,冻融会导致纺锤体出现不可逆的损伤J.由于冻融 损伤,部分复苏后外观形态正常的卵母细胞,其内部处于减数 分裂中期的纺锤体和染色体已经被破坏;而纺锤体失去正常 形态,染色体离散,势必造成后续受精率下降,染色单体分离 异常,非整倍体的发生.如第二极体释放障碍,可致多原核的 出现,如果母方原核形成障碍而不能启动第二次减数分裂,可 导致单原核的出现.但是经过适当的时间体外培养,周围环 境恢复后,部分卵母细胞没有崩溃或没有彻底丧失自我调整 能力的纺锤体,能够重新聚合恢复到动态平衡中,染色体重新 排列在赤道板上,等待受精.Sereni等研究冷冻对纺锤体的 双折射亮度和纺锤体长度的影响,在解冻后0h,1h和2h分 别观察,发现82.7%(143/173)的纺锤体在解冻后1h内出现; 解冻结束时纺锤体的亮度与长度明显比冷冻前小,在解冻培 养1h候时,虽然有所增加,但与冷冻前相比无观察价值;解冻 后培养至2h仍无显着变化.纺锤体观测仪可应用在冷冻的 过程中,观察纺锤体的变化?引,有助于评价冷冻方法的安全性 和有效性,并在复融后选择纺锤体形态完好的卵母细胞行进 一 步的操作,从而可以获得更高的受精率,卵裂率和临床妊娠 率. 5纺锤体观测仪在核移植中的应用 1997年"多莉羊"的诞生,使体细胞核移植技术得到了迅 速的发展.安全有效的去除卵母细胞核而又最大限度的保存 剩余的胞质是技术成功的前提].目前已有多种去核方法, Hoechst33342是一种DNA特异荧光染料,卵母细胞经Hoechst 33342染色后,在紫外光下可显示纺锤体,可准确去核.但由 微创医学2010年第5卷第4期 JournalofMinimallyInvasiveMedicine,2010,5(4) 于紫外光照射会影响卵母细胞的质量,去核操作在15s 之内完成,技术难度较大,且不能保证15s的紫外照射对卵母 细胞完全没有伤害.纺锤体观测仪利用偏振光折射原理,不 需特殊处理就能直接获取纺锤体镜像观察到卵母细胞内纺锤 体】,但保证卵母细胞去核操作速度和100%的去核效率, 同时对卵子没有损伤.另外,以纺锤体观测仪观察卵子减数 分裂纺锤体的不同结果对卵母细胞进行分类激活培养,结果 显示,纺锤体结构紧凑,成像明显的卵子发育能力较好.这种 质量评定可以在核移植操作过程针对单个卵母细胞实时监 控,同时不损伤卵母细胞质量,相对于其他方法而言具有不可 替代的优越性.当然这种判定方法可能还有一定的局限,但 随着该系统使用时间的延长和经验积累,利用纺锤体观测仪 观察对卵子进行质量监控的方法会越来越完善,同时还可以 观察体细胞核在M?卵母细胞质内形成纺锤体的过程和时 间,以确定最佳电刺激时间. 6纺锤体观测仪对卵母细胞和胚胎体外培养条件质 控的应用 纺锤体观测仪非损伤性地对纺锤体成像可用来研究卵母 细胞和胚胎对培养环境条件的敏感度,从而进行培养条件的 质量控制.Wang等"研究发现,卵母细胞在略低于37qC的 环境中就可引起纺锤体结构的破坏,28?的环境中10min即 可引起纺锤体不可逆性的损伤,在ICSI过程中严格控制环境 的温度可以提高受精率和临床妊娠率,提示在?F和ICS1操 作过程中保持卵母细胞周围环境的温度是非常必要的.处于 分裂期的卵母细胞纺锤体对温度变化敏感,而纺锤体的存在 有利于人卵母细胞体外受精和胚胎发育,因此在体外受精和 胚胎移植过程中,必须维持卵母细胞所处环境温度的稳定. 对体外未成熟卵的研究或其他动物实验中观察纺锤体的变 化,可以发现培养系统中对卵母细胞有利或有害的成分,或者 确定环境中影响纺锤体完整性的因素.Shen等用诺考达 唑(nocodazole)研究纺锤体异常对卵非整倍体的预测价值,诺 考达唑是一种使微管解聚的细胞稳定剂,与微管蛋白有高亲 和性,在低浓度时特异影响多聚体的稳定性,明显影响纺锤体 的长度,纺锤体缩短35%时与非整倍体增加显着相关,缩短 15%没有这种效果,此研究说明任何影响微管解聚平衡的外在 因素都可以影响纺锤体长度,从而影响染色体状态和卵的发 育潜能. 综上所述,纺锤体的完整性和正常功能对于卵母细胞的 发育潜能起着重要的作用,而对于纺锤体无创伤性的观察,可 以应用在人类辅助生殖的各个方面,可以有助于选择具有正 常纺锤体的卵母细胞,有助于提高受精率,卵裂率和临床妊娠 率,同时有助于核移植技术的发展.纺锤体观测仪提供的卵 母细胞的重要信息,在辅助生殖获得更好的结果,在人类辅助 生殖技术领域有着阔的应用前景. 参考文献 [1]DominkoT,ChartA,SimerlyC,eta1.Dynamicimagingofthemeta一 ? 383? phaseIIspindleandmaternalchromosomesinbovineoocytes:implica tionsforenucleationefficiencyverification,avoidanceofparthenogen— esis.andsuccessfulembryogenesis[J].BiolRepmd,2000,62(1): 150—154. 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(收稿Ft期:2010-05-27修回日期:2010-07-03) 微创疗法在子宫肌瘤中应用的技术要点 陈小玲 (广西钟山县妇幼保健院,钟山县542600) 【关键词】子宫肌瘤;微创;治疗 【中图分类号】R737.33【文献标识码】A【文章编号】1673-6575(2010)04-0384-04 子宫肌瘤是女性生殖器官最常见的良性肿瘤,据报道… 35岁以上的妇女约20%一40%于子宫内有肌瘤存在,美国每 年约有600000人行子宫切除术,其中因子宫肌瘤行切除术的 占60%.随着微创技术的日臻成熟和人们生活水平的提高, 临床上为越来越多的患者选择微创疗法行子宫肌瘤剔除,其 具有保持内环境的稳定,腹腔干扰小,盆腔视野清晰,不易损 伤邻近器官,同时可保持子宫维持正常月经和生理功能等优 点.因此,微创子宫肌瘤剔除术无疑是一种保留器官的理想 术式L2J.其主要方法有腹腔镜下子宫肌瘤剔除,射频消融,子 宫动脉栓塞,宫腔镜子宫肌瘤电切,热或冷凝固治疗等.本文 就近年来上述几种微创技术在子宫肌瘤中应用的关键要点综 述如下. 1腹腔镜子宫肌瘤剔除术(1aparoscopicmyomectomy, LM或trans—laparoscopymyomectomy-TLM) 1.1手术要点1991年Dessolle等首先报道了LM,手术要 点经多年的:?在切开子宫前,使用小剂量垂体后叶素稀 释液注射到子宫肌层内,可明显减少术中出血,保持手术视野 清晰,缩短了手术时间J.少数患者在局部注射垂体后叶素 后,出现一过性血压上升,脉率增加,2O,30min后即恢复到 注射前水平.?应用CO:,KTP,Nd—YAG激光,氩气刀,单极钩 或超声刀切开肌瘤包膜,超声刀比单极钩出血少,用有齿抓钳 或肌瘤钻钳夹,提拉肌瘤,迫使肌瘤与假包膜分离,继续向肌 瘤面切割,使肌瘤自互相连接的组织桥处剥离.肌瘤剥出后 置于直肠子宫陷凹,待手术结束时取出.?修复子宫创面时 先单极电凝凝固创面,完全止血后缝合;穿通官腔者应分别缝 合黏膜,肌层和浆膜.?肌瘤自腹腔取出的过程可用手动或 电动粉碎机粉碎肌瘤,经腹部套管取出. 1.2手术注意事项(1)患者子宫大小固然重要,但更重要 的是肌瘤的部位及子宫活动度,如位于前壁,宫底部肌瘤或明 显凸起的浆膜下肌瘤,虽然子宫体积较大,但手术比较容易, 而阔韧带肌瘤体积不一定很大,但手术难度及风险增大.子 宫后壁偏下方较大肌瘤,因其影响子宫活动度,也增加了手术 难度.因此,在术前考虑子宫体积大小的同时,更关键的是肌 瘤位置的判断].(2)LM手术对单发或多发子宫浆膜下肌 瘤,肌瘤最大直径?10cin及有蒂肌瘤最为适宜.(3)采用 1号无损伤线直褥式卷折连续缝合,使切缘内翻卷折充填瘤 窝,这样既有利于压迫止血,也有利于拉紧缝线,经l临床观察, 止血效果好,节省了手术时间,而且切缘内翻,缝合表面,降低 了术后盆腔粘连的发生率】.(4)有文献认为:?在切开子 宫肌层时,切口位置应选在子宫表面最隆起部,而且做正中纵 行切开,逐层边电凝边切开直到肌瘤,也可有效减少出血;? 肌瘤剔出时,肌层与肌瘤之间的解剖层次的正确分离是防止 术中出血的关键之一,切开肌壁时,要直到白色的肌瘤表面, 避免分离到错误的层次;在切开肌壁后,由于垂体后叶素的作 用,子宫肌层和假包膜会退缩,白色坚硬的肌瘤组织便暴露; 显露肌瘤后,用肌瘤钻或大抓钳钳夹肌瘤,牵拉固定并左右旋 转,用拨棒沿假包膜钝性分离子宫肌层,至肌瘤完整剔出,如 遇肌瘤底部较粗血管相连,可先电凝再切断.(5)腹腔镜子宫 肌瘤剔除术由于缺乏手指触摸检查,多个肌壁间肌瘤或黏膜 下肌瘤难以发现并剔除. 1J1J1J1J" rLrLrLrL