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【南方都市报】冷冻卵子揭秘

发布时间:2014.09.19 来源:南方都市报 发布人:admin 点击数:3658

来源:南方都市报    2014年09月19日 星期五    编辑:南都   版次:GA14   版名:格物论

女明星“冻卵”的新闻频见媒体,让冷冻卵子这项高大上的技术进入公众视野。随着大龄未婚女性的增多,在年轻时冷冻健康卵子的需求也越来越多。但冷冻和解冻卵子需要什么样的技术,对卵子本身会否有伤害呢?南都记者采访了广州医科大学第三附属医院生殖助孕中心负责卵子冷冻计划的杜红姿主任,请她揭秘一颗卵子如何健康沉睡又如何满血复活。

难点

最大人体细胞的脱水平衡

直径达到0 .1毫米的卵子细胞,是人体内最大的细胞(没有之一)。在细胞界来说,它称得上是庞然大物。

而构成细胞的主要成分中,除了各类生命物质,最主要的就是水。水这种能载舟也能覆舟的重要物质,在冷冻卵子的技术当中,就成了最需克服的问题。“卵子细胞内的水分过多,冷冻过程中,水由液体变化成固体的过程中,会形成棱角分明的冰晶,而这些细微的棱角,则极可能成为破坏卵子细胞中物质的元凶祸首。”杜红姿表示,细胞里的水分过少也不行,失去水分的支持,虽然便于保存,但细胞就会完全凋亡、死掉。

卵子冷冻起来的技术由来已久,最早是为了满足畜牧业对于珍稀动物的保护和配种用途,从上世纪60-70年代开始研究。但它真正第一次应用于人工辅助生殖技术,也就是1986年的事情。当时澳大利亚的专家,第一次复苏了冷冻卵子,并成功形成胚胎、受孕,最后诞生了第一个有着“冰宝宝”(又称为“时光婴儿”)之称的通过冰冻卵子孕育的试管婴儿。但当时的专家们发现,冻卵的复苏率很低,做试管婴儿时的成功率也远低于新鲜卵子。

如何避免在冷冻和唤醒过程对卵子造成伤害,是一大难点。“卵细胞的形态及结构复杂,对低温特别敏感,加上卵细胞膜通透性与稳定性差,在冷冻储存过程中极易受损,且该细胞特殊的体积与表面积之比使卵母细胞在冷冻过程中脱水困难等,在很大程度上制约了卵母细胞冷冻的普及和发展。”

情况直到医学家们发明了快速脱水和极速冷冻方法,方才得到有效解决。

冷冻

用昂贵试剂快速为卵细胞脱水

中学生物课程还不错的人,都做过这样一个试验:将一株植物放置在浓度很高的盐水当中,植物会慢慢枯萎。盐水和植物自身水分之间存在的渗透压,会让植物水分突破细胞壁的封锁,向外环境逃逸。

动物细胞虽然只有细胞膜,但也存在类似的渗透压。正是基于这样的原理,生殖医生可以对卵子进行脱水冷冻。先将其放置到细胞培养液和专业的器皿中30分钟左右。随后,一种15毫升套装,售价2800元人民币的脱水试剂(相信很多人喝了这水会不舍得上厕所)开始工作了。这种试剂主要是乙二醇、二甲基亚砜类物质,已经被证实在脱水过程中对卵子细胞的安全危害性极小。

先上浓度高、渗透压高的试剂,卵子细胞开始快速脱水,再上浓度低、渗透压力低的试剂,让脱水过程可控,保留一定的水分。为了维持卵子细胞中应有的维生水分量,操作会在脱水到一定程度后迅速终止。

这之后,冷冻试剂开始发挥作用。而一旁的液氮罐此时已严阵以待。一秒钟之内,就能让脱水后的卵子由室温降低到零下196℃的适宜冷冻保存温度。细胞内的液体不再是冰晶,而是玻璃化的固态物质,对卵子细胞的损害也就降到了较低水平。

“低温冷冻保存的细胞能长期保存而不丧失活性,其原因是因为细胞内一切新陈代谢过程中的化学反应被低温所抑制,细胞内所有化学变化处于一种‘暂停’状态而使细胞得以长期保存。”杜红姿介绍,理论上在低温液氮下,冷冻卵子生存时间可以达到无限长。

解冻

让卵子细胞满血复活

当卵子细胞需要复苏时,解冻技术的成熟程度就显得尤为重要了。而这时,渗透压又上场了。

昂贵的试剂再次派上用场。只是这一次,不同浓度的试剂出场顺序会彻底改变。为保证水分缓慢进入解冻后的卵子细胞,低渗透压的解冻试剂先上,让外部环境的洁净水分、培养液慢慢地进入卵子细胞当中。继而是浓度稍高的试剂,又渗透进一些水分、培养液;当第四组试剂派上用场时,给卵子细胞“注水”的过程也就完成了。

当然,这时说大功告成还为时尚早。医学专家们还会将这些复苏的卵子,放置在37℃、二氧化碳浓度6%、湿度95%以上的培养液中呆上4个小时。在模拟出来的人体环境待上足够长时间后,感觉回到熟悉环境的卵子细胞才终于满血复活了。

之后,能否成功与精子完成结合,分娩出试管婴儿,那就要看胚胎质量,生殖系统状况等因素了。

问答

Q:使用冷冻卵子的试管婴儿,成功率如何,会否影响胎儿健康?

A:试管婴儿使用新鲜卵子的成功率目前已达到55%的水平,而冷冻卵子的成功率要比其低20个百分点以上。成功复苏的冷冻卵子,在外观上是看不到异常的。但存在着对卵子细胞内的硬迹基因(遗传物质)的伤害风险。由于目前全世界类似的孩子太少,缺乏大样本安全性调查数据,目前还无法回答是否会对胎儿带来遗传性安全危害。

Q:和冷冻精子相比,冷冻卵子有何不同?

A:精子数量庞大动辄亿计,粗生放养也能存活;卵子身娇肉贵,冷冻的存活率要低于精子。

采写 南都记者王道斌 通讯员黄贤君


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