爱或许不能冷冻珍藏 但是可以冷冻卵子

  据美国疾病控制和预防中心统计,过去20年,生育第一胎的年龄在40~44岁之间的美国女性人数翻了一番。随着越来越多女性选择晚婚晚育,美国冷冻卵子的女性人数出现“指数级”增长。过去冷冻卵子的大多是身患疾病需要化疗或放疗的女性,但如今,越来越多的单身女性也加入了卵子冷冻的行列。
 
 

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  女性出生前大概存在七百万个卵母细胞,出生后减少到两百万个。随着个体生长,原始卵泡逐步发育为生长卵泡,大多数卵泡在此期间都会闭锁凋亡。随着性成熟中下丘脑-垂体性腺轴的逐步建立,每个月仅有一个优势卵泡能够在卵泡刺激素和促黄体素的作用下排出卵母细胞。35岁是女性生育的分水岭,35岁后女性卵母细胞质量就如同坐了过山车,直线下降,且每过一年,卵子都会加速衰老。因此,年轻女性往往没有必要急着冷冻自己的卵子,但如若年龄超过35岁,就需要未雨绸缪,借助现代医学手段,及时冷冻自己的卵子了。
 
  低温可以降低生物体代谢,超市中的速冻食品就是利用这一原理对新鲜的食品进行急速降温使食品内部的热或支持各种化学活动的能量降低,同时将细胞的部分游离水冻结,以降低水分活度,最终降低食品的营养成分流失、减少细菌滋生利于其长期保存。
 
  速冻蔬菜
 
  卵母细胞的冷冻保存也是利用了低温降低代谢这一基本原理,即在抗冻保护剂的作用下,缓慢降温使卵母细胞内的水分在冻结前脱出,低温下降低卵母细胞内物质代谢使其处于发育的相对静止状态以达到长期保存的目的。但卵母细胞的冷冻程序远比速冻食品复杂。如果低温在0℃以上,这个减缓过程一般是可逆的,即温度回升以后,新陈代谢的速度也随之恢复。冷藏食品的冷藏温度为-1℃~8℃,在这种温度下只是能减缓食品的变质速度,并不改变食物本身的性质。但当温度降至冰点以下时,生物体常因细胞内结冰而发生不可恢复的损伤,即冻伤。
 
  速冻食物中的水分在低温下会形成锋利的结晶,这种结晶会穿透细胞壁或者细胞膜,温度回升后,食物本身的性状也随之发生改变,这也是速冻食品较新鲜食品口感差的主要原因之一。食物口感差可以稍作让步,但是卵母细胞是一个细胞,在冷冻过程中尽可能降低冰晶对其的伤害、保证其存活是卵母细胞冷冻保存技术的关键所在。
 
  最初应用于细胞保存的方法是慢速冷冻法。慢速冷冻法最先由Whittingham等(1972)发明,首次成功冷冻小鼠的8-细胞胚胎,且在解冻移植后获得了后代,这是低温生物学发展史上的一次重要突破。这种方法的主要原理是,卵母细胞在低浓度抗冻保护剂的作用下,缓慢降温来实现细胞的逐步脱水,其主要目的是使卵母细胞逐步适应高浓度的抗冻保护剂,使抗冻保护剂能充分渗透到细胞中,将卵母细胞中的水分在冻结前脱出,防止形成有害冰晶造成细胞损伤。主要过程是将细胞或者胚胎放入低浓度抗冻保护剂中,在-5℃~-7℃下预平衡几分钟进行细胞外植冰,随后以0.3-0.5℃/min的降温速率逐步降温至-65℃左右,最后投入液氮中进行长期保存。
 
  程序化降温仪
 
  另一种冷冻方法是玻璃化冷冻法,这种冷冻保存方法是将卵母细胞置于高浓度的抗冻保护剂(6 mol/L)中,然后直接投入-196℃的液氮中,抗冻保护剂在这种温度剧变中由液态变为半固态再过渡为固态,最终呈现透明的玻璃化状态,这种状态下保留了液态时分子与离子的排布,因此有效的减少了降温过程中细胞内冰晶的形成,降低了对卵母细胞的损伤。
 
  人MII期卵母细胞在玻璃化液中的形态变化
 
  A.进入玻璃化液前的形态;B.在平衡液中的形态;C.在玻璃化液中的形态;D.在解冻液中的形态;E.解冻后洗液中的形态;F.在培养箱中放置5分钟后的形态玻璃化冷冻的效果需要考虑三个因素:降温速率、玻璃化液的粘度以及玻璃化液的体积。降温速率越大、玻璃化液的粘度越高、玻璃化液的体积越小,玻璃化程度就越好。Rall和Fahy在1985年首次成功实现玻璃化冷冻胚胎,此后研究人员不断改进,建立了简明快速的玻璃化冷冻方法,目前已被广泛应用于人类、各种家畜和实验动物卵母细胞以及哺乳动物胚胎的冷冻保存。Kuleshova等在1999年将玻璃化冷冻技术应用与于人卵母细胞的冷冻,并获得了首例冷冻卵母细胞而来的胎儿。
 
  低温可以延长卵母细胞的寿命,但也会带来一定的损伤。卵母细胞冷冻过程中损伤类型主要有两种:物理性损伤和化学性损伤。物理性损伤主要是指冷冻降温过程中形成的细胞内外冰晶对卵母细胞细胞膜、透明带以及卵母细胞内的多种细胞器等造成的损伤。已有研究表明,冷冻过程中会导致卵母细胞透明带硬化,一定程度上会影响卵子的受精率。
 
  冷冻造成的化学损伤主要来自于抗冻保护剂。抗冻保护剂主要分渗透性保护剂和非渗透性保护剂。渗透性保护剂为小分子物质,又称为细胞内保护剂,可以自由进出细胞膜,主要作用是将细胞膜由相对液态变为相对固态,常用的有二甲基亚砜(DMSO)、甘油(GL)、乙二醇(EG)等,其中EG的化学毒性小,但形成的玻璃化状态差,DMSO分子较大,通透性差,但可以形成较好的玻璃化状态,因此抗冻保护剂常混合使用,这样既能降低化学毒性,又可以形成更好的玻璃化状态。非渗透性保护剂又称细胞外保护剂,分子量大不能进出细胞膜,主要是在细胞外形成渗透压梯度使细胞内的水分脱出,减少细胞内冰晶的形成。
 
  随着卵母细胞冷冻保存技术的不断发展,低毒抗冻保护剂以及承载更小体积冷冻液的冷冻设备不断研发更新,使得冷冻带来的卵母细胞损伤逐步降低。卵母细胞冷冻保存效率已经由1999年的每100个卵母细胞获得一个妊娠胚胎提高到现在的每20个卵母细胞就可以获得一个妊娠胚胎。有研究表明,冷冻卵母细胞经过IVF可以获得与新鲜卵母细胞一样的受精率及妊娠率。对165名孕妇和200名婴儿的平均出生体重以及先天缺陷率的调查发现,冷冻卵母细胞而来的孩子与自然妊娠以及常规辅助生殖技术而来的孩子在上述两个指标上无明显差异。另一项对于936名通过冷冻保存卵母细胞技术出生的孩子的调查也显示,冷冻并没有提高后代的先天畸形率。综上所述,卵母细胞的冷冻保存是一项安全可靠的辅助生殖技术,可用于保持女性生育力、延迟女性生殖周期。
 
  冻卵宜早不宜晚,“后悔药”有时效
 
  目前在美国、日本、英国和西班牙等国家允许单身女性冻卵。在美国,允许年轻女性有偿提供 卵子。2013年5月,日本首个向不孕夫妇提供 卵子的卵子库建成;2013年8月日本允许40岁以下单身女性递交冷冻保存卵子的申请。卵子冷冻技术在英国已经开展多年,随着时间的推移,冻卵的主要群体也由癌症患者越来越多的转变为非治疗性目的的年轻女性,年轻女性们希望通过冷冻卵子来缓解生育压力。
 
  那么我国单身女性是否可以冷冻卵子呢? 2003年政府发布的《卫生部关于修订人类辅助生殖技术与人类精子库相关技术规范、基本标准和伦理原则的通知》明确提出:“禁止给不符合国家人口和计划生育法规和条例规定的夫妇和单身妇女实施人类辅助生殖技术。”冷冻卵母细胞属于人类辅助生殖技术的一种,在我国只能以治疗性为目的才可以开展,所以,单身女性在国内冷冻卵母细胞是行不通的。
 
  目前国内女星如徐静蕾等,需要去国外才能进行卵母细胞的冷冻保存。随着整个人类寿命的延长,女性的绝经期却并没有延后,一般来说为了更好的卵母细胞质量,在25-40岁之间选择冷冻卵母细胞为佳。随着卵母细胞冷冻的需求的不断扩大,在未来我国开放非治疗性目的的卵子冷冻保存也是大势所趋。
 
  卵子冷冻
 
  “后悔药”并非“百忧解”
 
  除了卵母细胞及胚胎冷冻保存之外,女性还可以通过冷冻卵巢组织来保存生殖细胞,这种方法主要适用于那些因疾病需要放疗或化疗的女性病人,在进行放化疗之前取出部分卵巢组织进行冷冻。近年来卵巢组织的冷冻技术在临床上也取得了一定的效果。
 
  冷冻胚胎也是保存生育力的重要手段之一。卵母细胞为单细胞,冷冻后一旦损伤就难以存活。相比而言,胚胎为多细胞,对于冷冻保存耐受性更强。但是,人的胚胎冷冻保存尚有一些伦理争议,并且对于单身女性来说,冷冻胚胎并不适用。目前胚胎冷冻保存被广泛应用于畜牧生产中,为优良种质资源的保存与运输提供了极大的便利。
 
  随着多能干细胞技术的发展,由胚胎干细胞或诱导多能性干细胞(iPS)体外分化得到卵母细胞成为了生殖领域研究的热点。胚胎干细胞或iPS为多能性细胞,具有多种分化潜力,其中重要的一点就是具有种系分化的能力。通过体外培养逐步将胚胎干细胞体外分化得到卵母细胞,对于理解有性生殖以及减数分裂的机制具有重要的借鉴意义。在小鼠上,利用这一技术已经能够在体外获得分化而来的卵母细胞,并且这种卵母细胞具有受精能力。尽管如此,物种之间的差异性使得这一技术在人类的应用还需要很长一段时间。寻找非胚胎来源的干细胞进行体外分化培养实现体外减数分裂将是未来生殖领域研究的热点,也将是未来生殖领域最具有挑战意义的研究课题。
 
  雌性生殖老化主要有两方面原因:即母源性老化和胎源性老化。卵母细胞的质量下降属于胎源性老化,而母源性老化是指子宫老化以及生殖内分泌轴的老化。随着年龄的增长,女性子宫对于胚胎的接纳性会逐渐降低、内分泌系统因衰老会产生异常,这也是高龄女性生育力低的重要原因。基于此,女性即使冷冻了卵母细胞,在太大年龄时(45岁以后)希望通过冷冻卵母细胞以及IVF等辅助生殖技术获得后代的几率也是很低的。也就是说,除了通过冷冻保存技术或者体外培养获得高质量的卵母细胞之外,关注雌性母源性的生殖衰老的发生机理对于女性生殖力维持也是非常必要的。也许在不久的将来,人类可以通过“人造子宫”来孕育自己的后代。就目前来说,冷冻卵母细胞依旧是女性保存生育力的最佳选择,积极推进这一技术在我国的合法化进程,对于实现我国女性的生育自由具有极为重要的意义。
 
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