辅助生殖技术的进展-综述.doc

一、辅助生殖技术的进展简介　　辅助生殖技术(ART)，是在早期的各种体内人工授精和1978年全球首例试管婴儿(IVF)诞生的基础上逐步发展起来，并用以治疗男女不孕症的一系列助孕技术的总称主要的助孕技术按其历史发展过程大致可分为三大类〔1，2〕：1.人工授精；2.试管婴儿或体外受精；3.显微操作助孕技术现简介如下：　　(1)人工授精：是将精子(丈夫或供精者的精子)直接注入处于排卵期妇女生殖道的不同部位，包括较简单的阴道、宫腔内人工授精后来逐渐发展起来的输卵管内人工授精(ITI)：输卵管内精子灌注(FSP)，配子输卵管内移植(GIFT)，合子输卵管内移植(ZIFT)等助孕技术这些助孕技术既克服了阴道、宫腔内人工授精的不足和缺点，又简便经济实用，为治疗少、弱、畸型精子综合征、单侧输卵管堵塞、免疫不孕和原因不明的不孕夫妇提供了有效的手段　　(2)试管婴儿或体外受精(IVF)：这种助孕技术的特点是使卵子在试管内受精与早期胚泡移植于具有着床条件的宫腔内相结合，包括一系列辅助措施的助孕技术，例如促排卵，卵子的征集，体外受精，胚泡的形成与子宫内着床条件的同步化，胚泡移植等　　(3)显微操作助孕技术：最初建立这类助孕技术的出发点是企图用各种显微操作处理男女配子，首先是处理卵子的透明带以克服精子在穿卵时面临的最大的天然屏障，为精卵结合创造最佳条件而逐步建立的透明带钻孔、透明带部分切除(PZD)和透明带下注射(SZI)等技术。

虽然出乎意料的是，这一系列技术并未提高成功率，却促进了显微操作处理男女配子技术的发展和成熟当前应用最为广泛的卵子胞浆内单精子注射(ICSI)就是在透明带钻孔或透明带下注射的基础上发展起来的，也是最主要和先进的ART之一　　二、卵子胞浆内单精子注射(ICSI)的优点和问题　　ICSI为男性因素而不孕夫妇的治疗带来了革命性的的突破，成为用助孕技术治疗男性不孕症的首选方法ICSI不仅解决了以往无法解决的由男方因素给不孕夫妇带来的巨大痛苦，同时也为生殖基础研究开辟了新的途径，而且促使克隆动物的成功，其意义非常重大　　ICSI的临床实践证明，它不仅克服了IVF、PZD、SZI等技术的一系列不足和限制，而且促使卵子受精率明显升高到50～66%，有的高达70%或更高〔3〕尤其值得注意的是“ICSI婴儿”和“试管婴儿”之间的出生缺陷发生率并无差别据比利时一组较多例数的统计，迄至1995年已有904例借助ICSI而妊娠的妇女，1996年已有877例ICSI新生儿出生ICSI婴儿”和“IVF婴儿”的4种主要的出生缺陷分别为2.6%和2.1%，而1980～1990欧洲联合调查一般人群中新生儿出生缺陷为2.18%，三者之间无统计学差别。

这些结果消除了人们当初对ICSI新生儿先天性畸形的担心因此，ICSI目前已在全球许多国家广泛开展，在我国也有一些单位已成功地引进这一技术，并取得了可喜的成果，一些单位正在奋起直追然而，近年来对精子发生基因调控和对男性生育力低下和无精子症的基因筛选研究结果促使国际学术界发出警告：ICSI在治疗男性不育症的同时也将一些影响男性生育异常的染色体或突变基因下传，并有可能传播更多的遗传缺陷给下一代的潜在危险　　现已知男性不育中仅有＜5%的病例属常规方法可以治疗的，绝大多数的生育力低下，无精子，严重少精子或少、弱、畸形精子综合征患者是由于染色体数量和结构异常或各种基因突变所致前者包括性染色体和常染色体畸变，后者包括生殖系统特异表达的基因突变，调控性分化和性腺发育的基因突变和常染色体基因突变由这些因素导致的男性不育统称为人类精子发生的遗传性疾病〔4，5〕正是这类不育病人是求助于ICSI的大多数只要能从这些病人的附睾、睾丸中获得精子、甚至圆形精子细胞注射(ROSI)或圆形精子细胞核注射(ROSNI)也可使卵子受精因为通过ICSI使卵子受精的条件比较简单，只要有亲代的基因组和有功能的细胞微管组织中心(Microtubule Organizing Center, MTOC)的存在即可通过ICSI使卵子受精。

人的MTOC由中心体形成，并由父亲遗传〔6〕，而不管是否有基因缺失或突变如果将携带染色体畸变或基因突变的精子通过ICSI注入胞浆内就可使卵子受精，从而可能将上诉各种人类精子发生的遗传性疾病传给下一代所以可以想象，这些新出生的ICSI下一代完全有可能在其青春期后再现其父的悲剧尤其是Y染色体微缺失可代代相传〔7，8〕据报道，Y染色体缺失的发生率在少精子患者中为2.1～26.1%，在无精子组中波动于0～31.2%之间，而在有生育能力的正常对照组中并未发现〔4〕已筛选的899例病例中，仅AZF a,b,c(无精子因子a,b,c)区带的各种Yq缺失占60例(6.67%)，其中DAZ(Deleted in azoospermia)的发生率最高(45.7%)〔9〕在一组55例ICSI侯选者中，包括5例精索静脉曲张，25例原因不明的不孕和18例隐睾患者的筛选中发现，Y染色体微缺失各占1例，分别为20%，4%和5%当前已报道至少3例精索静脉曲张患者有Y染色体微缺失因此有人惊呼：“遗传缺陷可在不知不觉中通过ICSI传播给下一代”，而现在已知的男性不育的遗传缺陷仅是“刚浮出水面的冰山之一角”〔4〕当然，由于有严重的遗传缺陷之胚胎可能不着床或发育不良而流产等原因，不能说各种遗传缺陷都能传给ICSI的下一代，但的确反映出人们对ICSI后代可能出现的遗传缺陷的担忧徒增。

　　综上所述，可见ICSI存在的问题中最主要的是可能将多种遗传缺陷传给ICSI后代此外，由于以下原因可能还有更多潜在的危险①ICSI避开自然受精过程中的多种天然屏障对精子的筛选，特别是宫颈和透明带这两大屏障的筛选作用②正是求助于ICSI的病人的精子或圆型精子细胞可能存在更多的缺陷这是因为精子发生过程中，特别是减数分裂和精子形成的后两个阶段中的基因调控极其复杂，并存在一系列的“遗传脆弱性”而失掉生殖细胞的自我监护、淘汰机制DNA的复制、重组和修复等分子过程极易出错而产生一些异常的配子〔11，12〕而人们对这些缺陷可通过ICSI遗传给后代的危险尚缺乏足够的认识③实际存在两种遗传物质，即核DNA和胞浆DNA为精子鞭毛运动提供能量的精子线粒体的遗传物质(mt DNA)是胞浆DNA，有极大的特殊性mt DNA裸露在胞浆中，能产生大量活性氧而缺乏保护系统，更无足够的DNA修复能力，因而其突变率比核DNA高60～100倍国外已发现精子活力与多种mt DNA缺陷有关〔13〕虽然mt DNA经母遗传，但现已有证据提示父亲线粒体DNA突变可通过ICSI遗传给下一代〔14〕此外，对男性配子遗传途径尚有很多未知。

但已知线粒体疾病的特性是可能累及有丝分裂后的体细胞或组织，其中包括睾丸的Leydig和Sertoli细胞睾丸的这两种细胞是最易受到mt DNA累积突变所损伤的靶标因此，应用具有mt DNA缺陷的精子做ICSI，后代的Leydig和Sertoli细胞功能是否正常已引起人们的极大关注〔15〕如果采用ROSNI或ROSI则对ICSI后代生殖健康的潜在威胁更大，因为完成减数分裂后的圆形精子细胞之间仍通过“细胞间桥”进行遗传物质的交换，即单倍体细胞起双倍体细胞之功能〔16〕④ICSI本身也可能无意中损伤卵子的超微结构因此，我们在应用ICSI这一革命性的先进技术于临床实践时，绝不能仅仅满足于ICSI新生儿的出生缺陷并不高于IVF或与一般人群中的出生缺陷相似，而应考虑到一些现实和更多的潜在的危险性虽然最近几年这种危险已引起国际上的高度重视，但由于缺乏可靠的检测手段和适当的动物模型不能对精子或圆型精子细胞行注射前的有效筛选〔10〕，而用ICSI方法治疗男性不育却日益普及因此，可以想象随着这一技术的广泛开展，对ICSI后代的生殖健康所造成的潜在危险将日益增大　　我国畜牧业早在1992年就开始了猪和牛的精子显微授精。

1993年取得兔ICSI的成功，顺产仔兔4只不久前在广州召开的“医学辅助生殖研讨会”上我国生殖医学界特别是北京，广州，山东一些单位早已用显微助孕技术开展基础和临床的研究，并取得了巨大成绩北京中科院动物所受精研究组长期从事受精机理的基础研究他们在SZI，ICSI，ROSI和大熊猫的人工授精的研究中取得了突出成就〔17〕广州中山大学附属医院率先在临床中应用ICSI方法治疗男性不育的成绩最为突出，随后山东计划生育研究所也获得成功，更多的单位正在奋起直追笔者认为我们在欢呼这些成就的同时，必需全面，清醒的认识ICSI可能带来的危险，并应采取适当的对策　　三、在开展ICSI时应采取的对策　　当前国际学术界建议在开展ICSI时应采取的对策可归纳为：①对求治对象进行严格的遗传咨询，晓以ICSI的收益、效果及可能的危险性，给以充分自愿选择的机会，这是个严肃的伦理问题；②严格筛选对象，采用包括细胞遗传学和分子遗传学的检测手段，尽可能明确或排除遗传缺陷；③开展种植前基因诊断(PGD)排除有遗传缺陷的男性胚胎，作为最后把关手段，但可移植女性胚胎；④对已出生的ICSI后代进行长期随访；⑤建立适当的动物模型。