發(fā)育生物學課件

人類生殖技術(shù)

Humanreproductivetechnology

中南大學生殖與干細胞工程研究所中信湘雅生殖與遺傳?？漆t(yī)院范立青

發(fā)育生物學-人類正常的生殖過程methodsusedtointerfereinreproductionbyartificialorpartiallyartificialmeans.

發(fā)育生物學-人類生殖技術(shù)：所有現(xiàn)在和未來干預人類生殖過程的技術(shù)，包括輔助生殖技術(shù)、避孕技術(shù)和其他技術(shù)。人類輔助生殖技術(shù)：主要用于輔助不孕夫婦解決生育的困境，包括生育的藥物治療（激素治療）、人工授精、體外受精、單精子卵胞漿內(nèi)注射、配子與胚胎的冷凍保存、胚胎移植、植入前胚胎遺傳學診斷、卵胞漿置換和克隆等技術(shù)。避孕技術(shù)：控制生育的技術(shù)，包括阻止受精、胚胎著床和導致流產(chǎn)的技術(shù)。其他技術(shù)：人造子宮、配子選擇與配子工程技術(shù)、體外單性生殖技術(shù)和生殖遺傳學技術(shù)。發(fā)育生物學-人工生殖方式：個體以非自然的方式創(chuàng)造新的生命的生殖方式，例如：人工授精、體外受精、克隆和胚胎分割等生殖方式。體外單性生殖技術(shù)：即孤雌生殖技術(shù)，采用人工誘導的方法，在體外刺激卵母細胞活化和發(fā)育（魚、兩棲類：半克隆、全克?。?。人造子宮：人造胎盤：營養(yǎng)與氧的提供和廢物的排放；人造羊膜囊。配子選擇技術(shù)和配子工程技術(shù)：允許父母改變后代遺傳組成的技術(shù)，包括PGD、PGS、X-Y精子分選、轉(zhuǎn)基因和人工染色體等。生殖遺傳學技術(shù)(reprogenetics/eugenics)：在未來技術(shù)的基礎上，以改善人類基因庫為目的的后代遺傳性狀挑選。發(fā)育生物學-

同性生殖(same-sexprocreation)技術(shù)：指通過創(chuàng)造出女性精子或男性卵子來實現(xiàn)同性別生育的技術(shù)。發(fā)育生物學-發(fā)育生物學-IVFPioneerWinsNobelPrizeinMedicineSTOCKHOLM(Oct.4)--RobertEdwardsofBritainwonthe2010NobelPrizeinmedicineonMondayfordevelopingin-vitrofertilization,acontroversialbreakthroughthatignitedsharpcriticismfromreligiousleadersbuthelpedmillionsofinfertilecouplesinthelastthreedecades發(fā)育生物學-1980年生殖工程研究小組1986年人類生殖工程研究室1988年湖南-中國遺傳醫(yī)學中心和國家人類精子庫技術(shù)指導中心2002年建立中信-湘雅生殖與遺傳?？漆t(yī)院2001年建立湖南省干細胞工程技術(shù)研究中心2002年建立中南大學生殖與干細胞工程研究所2004年被批準建立人類干細胞國家工程研究中心發(fā)展歷程衛(wèi)生部生殖與干細胞工程重點實驗室發(fā)育生物學-人類輔助生殖技術(shù)

Assistedreproductivetechnology（ART）

不孕不育遺傳疾病性傳播疾病發(fā)育生物學-不孕癥：育齡夫婦婚后同居，未避孕，性生活正常，一年以上女方未受過孕者。不育癥：指育齡夫婦結(jié)婚同居后女方曾妊娠，但均因自然流產(chǎn)、早產(chǎn)或死產(chǎn)而未能獲得活嬰者。發(fā)育生物學-不孕不育和輔助生殖技術(shù)基礎月份每月妊娠概率累積妊娠概率10.20.2020.20.3630.20.4940.20.5950.20.6760.20.7470.20.7980.20.8390.20.86100.20.89110.20.91120.20.93不孕不育是指未采用避孕措施,正常夫婦生活后一年仍不能獲得妊娠。這一定義依據(jù)的是累積妊娠概率。發(fā)育生物學-不孕不育是一類常見疾病，占據(jù)了育齡夫婦的10-15%。發(fā)病率增加、生育高峰期的到來，越來越多的人的生育需求，助使輔助生殖技術(shù)的加速發(fā)展。發(fā)育生物學-可治性不孕：可通過藥物或手術(shù)治療而獲得自然妊娠，如促低促性腺激素型的性腺功能減退癥。可助孕性不孕：為ART治療的適應癥，如梗阻性無精子癥的患者等。絕對不孕：指無法獲得活的配子細胞，如唯支持細胞綜合征。發(fā)育生物學-不孕不育的常見原因不孕不育的原因原因夫婦女性男性35%N/A排卵障礙15%40%輸卵管因素35%40%不明原因10%10%其他5%10%發(fā)育生物學-不孕不育和輔助生殖技術(shù)基礎人類輔助生殖技術(shù)：指用于治療不孕不育的生殖技術(shù)。在我國，ART屬限制性使用技術(shù)，目前可應用于臨床的生殖技術(shù)包括人工授精（ArtificialInsemination，AI）、體外受精-胚胎移植（InVitroFertilizationandEmbryoTransfer，IVF-ET）及其衍生技術(shù)和精子庫技術(shù)。

發(fā)育生物學-國內(nèi)首家所有ART技術(shù)項目均獲得批準的醫(yī)療機構(gòu)。發(fā)育生物學-人工授精技術(shù)是指采用非性交的方式將精子遞送到女性生殖道來治療不孕的技術(shù)。其精子可來自于丈夫（伴侶）（ArtificialInseminationwithhusbandsemen，AIH），對于丈夫無精子者則可采用精子庫的供者精液（ArtificialInseminationwithdonorsemen，AID）。發(fā)育生物學-人工授精技術(shù)的適應證與禁忌癥：AIH：適應癥①男性因少精、弱精、液化異常、性功能障礙、生殖器畸形等不育；②宮頸因素不育；③生殖道畸形及心理因素導致性交不能等不育；④免疫性不育；⑤原因不明不育。

禁忌癥①男女一方患有生殖泌尿系統(tǒng)急性感染或性傳播疾??；②一方患有嚴重的遺傳、軀體疾病或精神心理疾患；③一方接觸致畸量的射線、毒物、藥品并處于作用期；④一方有吸毒等嚴重不良嗜好。發(fā)育生物學-人工授精技術(shù)的基本流程：術(shù)前檢查：明確適應癥，排除禁忌癥。排卵監(jiān)測或誘導排卵。精子體外處理。授精及術(shù)后處理。ICIIUIIFIIPIIntraCervixInseminationIntraUterineInseminationIntraFallopianInseminationIntraPeritonealInsemination

發(fā)育生物學-人工授精治療中可能出現(xiàn)的并發(fā)癥與處理：1、宮內(nèi)感染與腹痛；2、卵巢超刺激反應；3、多胎；4、出血和損傷。發(fā)育生物學-

精子庫是收集和儲存人類精子及相關(guān)信息的中心。精子可以來自丈夫或供者精子，通過ART技術(shù)來獲得妊娠。世界上最早建成的兩個精子庫是

IowaCity,Iowa,USA

和Tokyo,Japan

（1965）。精子庫的主要任務：1、治療不育癥；

2、預防遺傳?。?/p>

3、提供生殖保險。

精子庫技術(shù)發(fā)育生物學-

上世紀80年代中期，AIDS的肆虐推動供者冷凍精液的廣泛應用。優(yōu)點：能排除AIDS等感染樣本利于治療周期安排、規(guī)?；苷叻驄D的選擇臨床應用階段(取代新鮮精液AID)發(fā)育生物學-

我國首例冷凍精液人工授精嬰兒（1983）。發(fā)育生物學-快速冷凍損傷（細胞內(nèi)冰晶形成）慢速冷凍損傷（細胞過度皺縮和高電解質(zhì)濃度）細胞冷凍過程中遭遇的損傷----冷凍保護劑冷凍技術(shù)發(fā)育生物學-供精者篩選：面談簽知情同意書精液化驗體格檢查實驗室化驗精液采集：禁欲3~7天精液凍存：無菌取精液液化后鏡檢資料歸檔、數(shù)據(jù)庫管理精液凍存程序冷凍定點凍存并記錄6個月后復檢HIV精液運輸、臨床應用及隨訪：臨床申請精液運輸精液解凍凍后鏡檢臨床應用并記錄使用后隨訪加冷凍保護劑分裝并編號精子庫運行流程圖數(shù)據(jù)統(tǒng)計、查詢與供受者咨詢登記與遺傳咨詢發(fā)育生物學-精子體外處理的任務1、人工去除所有精液、不活動或死精子。2、盡可能濃縮形態(tài)和大小都正常的前向運動精子。3、去除去獲能因子，同時，添加有利于誘導獲能的其他因子。今后精子處理技術(shù)的發(fā)展方向：通過處理來選擇優(yōu)質(zhì)精子。

發(fā)育生物學-常用精子體外處理的方法1、精子洗滌。2、精子遷移：從精液中上游。洗滌后精子上游。3、黏附方法：玻璃毛過濾。4、密度梯度：蛋白梯度。

PERCOLL梯度。發(fā)育生物學-體外受精-胚胎移植及其衍生技術(shù)常規(guī)體外受精-胚胎移植技術(shù)/胚胎冷凍技術(shù)（IVF）單精子卵胞漿內(nèi)注射技術(shù)（ICSI）植入前胚胎遺傳學診斷技術(shù)（PGD）發(fā)育生物學-體外受精-胚胎移植及其衍生技術(shù)即所謂的“試管嬰兒”（

LouiseBrown,1978）。發(fā)育生物學-IVF-ET的基本流程發(fā)育生物學-IVF-ET的適應證和禁忌癥女方各種因素導致的配子運輸障礙；排卵障礙；子宮內(nèi)膜異位癥；男方少、弱精子癥；不明原因的不育；免疫性不孕。發(fā)育生物學-IVF-ET的適應證和禁忌癥有如下情況之一者，不得實施體外受精一胚胎移植及其衍生技術(shù)：男女任何一方患有嚴重的精神疾患、泌尿生殖系統(tǒng)急性感染、性傳播疾病；患有《母嬰保健法》規(guī)定的不宜生育的、目前無法進行胚胎植入前遺傳學診斷的遺傳性疾??；任何一方具有吸毒等嚴重不良嗜好；任何一方接觸致畸量的射線、毒物、藥品并處于作用期。女方子宮不具備妊娠功能或嚴重軀體疾病不能承受妊娠。發(fā)育生物學-激素控制性超排卵藥物：人類絕經(jīng)期促性腺激素（Humanmenopausalgonadotropin；HMG）提取于絕經(jīng)期婦女的尿液具有卵泡刺激素（Folliclestimulatinghormone；FSH)和黃體生成素（luteinizinghormone；LH)活性

RecombinantFSHRecombinantLH發(fā)育生物學-基本方案：FSH或hMG在月經(jīng)周期的第3-5天開始用，直到至少有二個優(yōu)勢卵泡直徑超過18mm，注射hCG5000-10000IU，在36小時后取卵。發(fā)育生物學-激素控制性超排卵：長方案垂體抑制：自上周期第22天開始使用Gn9-11天陰道內(nèi)超聲監(jiān)測卵泡發(fā)育當優(yōu)勢卵泡發(fā)育到16-18mm時注射10,000IUhCG作用機制：利用GnRHa7-10天后出現(xiàn)的垂體降調(diào)節(jié)作用，使卵巢內(nèi)卵泡處于抑制狀態(tài)。外源性Gn可啟動多個卵泡同步發(fā)育，并可抑制排卵前LH峰，避免卵泡過早黃體化，保證卵泡質(zhì)量。適合一般的IVF患者，尤其是PCOS患者。利：可獲得盡可能多的、質(zhì)量好的卵子供后期選擇，并可保證卵泡發(fā)育的同步性。弊：促排卵時間長，Gn用量多，易致OHSS、卵巢囊腫。發(fā)育生物學-其他常用的藥物誘導性超排卵方案：短方案：GnRH-a在月經(jīng)周期的第一天開始用，同時給予FSH或hMG，直到hCG注射日停用。(利：可用于反應不良患者，加強卵泡募集。弊：獲卵數(shù)較長方案少，卵泡發(fā)育時間短，影響受精率和妊娠率。)超短方案：GnRH-a僅用短短幾天（4天），月經(jīng)周期1~4天，第二天同時加用FSH或HMG，直到HCG注射日止。(利：可用于反應不良患者，加強卵泡募集，減少GN用量。弊：獲卵數(shù)較長方案少，卵泡發(fā)育時間短，影響受精率和妊娠率；易出現(xiàn)內(nèi)源性LH峰致周期取消。)超長方案：長效GnRH-a于治療前兩周期黃體相開始用。(利：有利于嚴重子宮內(nèi)膜異位癥的患者，可以減少其復發(fā)。弊：促排卵時間長，Gn用量多，卵泡生長較多，易致OHSS。)發(fā)育生物學-取卵發(fā)育生物學-卵子質(zhì)量標準評價：圖7-5未成熟卵母細胞圖7-6中間型卵母細胞圖7-7成熟卵母細胞Lucinda分類標準：

1.未成熟的卵母細胞:第一次減數(shù)分裂前期:（1）有一個完整的GV，含有單個有折光的核仁,未排出極體；（2）規(guī)則或不規(guī)則的胞質(zhì)，中心稍許變黑并呈顆粒狀；（3）一層致密的細胞附著于透明帶（未擴散的丘細胞，緊密的“放射冠”細胞；（4）無丘細胞粘液塊；（5）其所處的卵泡膜顆粒細胞細小，致密塊狀。(需24小時成熟)2.中間型卵母細胞：第一次減數(shù)分裂中期：（1）未見GV，也未排出第一極體；（2）胞質(zhì)圓形，淺色，有時有小顆粒。（3）放射冠輕度擴散；（4）丘細胞塊可擴散或密集；（5）卵泡膜顆粒細胞密集成片狀。(需6~12小時成熟)

3.成熟卵母細胞：第二次減數(shù)分裂中期：（1）排出第一極體；（2）卵母細胞質(zhì)勻稱，淺色；（3）顆粒均勻擴展開呈放射狀;（4）丘細胞分散在稀薄、透明的酸性粘多糖粘液塊中，肉眼可見；（5）卵泡膜顆粒細胞較大，呈松散集聚的薄片狀，或云霧狀。(2~6小時內(nèi)授精)

發(fā)育生物學-發(fā)育生物學-精子處理流程：密度梯度法上游法發(fā)育生物學-授精卵子常規(guī)以10萬個活動精子/ml進行授精發(fā)育生物學-圖7-10受精卵細胞圖7-12三原核圖圖7-13二原核卵，胞質(zhì)內(nèi)有空泡圖7-11一個原核卵授精后15-18小時后觀察原核發(fā)育生物學-胚胎發(fā)育：發(fā)育生物學-評價胚胎質(zhì)量的標準：胚胎卵裂的速度與時間關(guān)系：

受精后每12~14小時發(fā)生一次胚胎分裂。授精后39~42小時，16.7%為2-細胞期、55.6%3~4細胞期、27.6%為6~8細胞期。按胚胎形態(tài)學分為四級：

一級：卵裂球等大、均質(zhì)透明、無碎片；

二級：卵裂球不等大、均質(zhì)、無碎片；

三級：卵裂球等大、有少許碎片、均質(zhì)；

四級：卵裂球不等大、變黑、顆粒不均勻。發(fā)育生物學-胚胎移植：最多可移植三枚胚胎發(fā)育生物學-發(fā)育生物學-卵子、精子和胚胎的冷凍保存發(fā)育生物學-IVF-ET的主要并發(fā)癥：1、卵巢超刺激綜合征(Ovarianhyperstimulationsyndrome;OHSS)2、多胎(Multiplepregnancy)胸膜積液腹水巨大卵巢最嚴重發(fā)育生物學-IVF-ET的主要并發(fā)癥：2、多胎(Multiplepregnancy)------最常見多胎的風險：早產(chǎn)；低體重兒先兆子癇產(chǎn)時大出血衛(wèi)生部規(guī)定：最多只能移植3枚胚胎；35歲以下，第一周期接受ART治療時只能移植2枚胚胎。對于多胎妊娠必須實施減胎術(shù)，避免雙胎，嚴禁三胎和三胎以上的妊娠分娩。

發(fā)育生物學-Intracytoplasmicsperminjection：ICSI卵胞漿內(nèi)精子注射技術(shù)發(fā)育生物學-ICSIEquipment發(fā)育生物學-卵胞漿內(nèi)單精子顯微注射適應癥①嚴重的少、弱、畸精子癥；②不可逆的梗阻性無精子癥；③生精功能障礙(排除遺傳缺陷疾病所致)；④免疫性不育；⑤體外受精失??；⑥精子頂體異常；⑦需行植入前胚胎遺傳學檢查的。發(fā)育生物學-獲得ICSI精子的方法：排出精液輸精管取精（PVSA）附睪取精（PESA/MESA）睪丸取精（TESA/MTESA）優(yōu)點：損傷輕微、操作簡單、并發(fā)癥少、可重復穿刺。發(fā)育生物學-發(fā)育生物學-Outcomeofrepeatedmicro-surgicaltesticularspermextractioninpatientswithnon-obstructiveazoospermiaHalitTalas1,OnderYaman1,KaanAydos21DepartmentofUrology,SchoolofMedicine,UniversityofAnkara,Ankara06550,Turkey2Re