植入一顆內外均佳的囊胚後 (即囊胚外觀與發育時間軸良好、染色體套數篩檢結果正常),並非人人都能站上幸福的活產本壘。除母體本身的因素外,科學家也由研究細胞的能量鑰匙 — 粒線體 (Mitochondria),來探勘胚胎本身的奧秘。
2021年的歐洲生殖醫學年會,送子鳥生殖中心團隊口頭發表 1,651 顆「單一染色體套數正常的胚胎植入結果與其粒線體數量」的研究。一般於次世代定序的著床前染色體套數篩檢 (Preimplantation genetic testing for aneuploidy,PGT-A),胚胎的切片檢體在定序前會經過全基因體擴增步驟 (Whole genome amplification,WGA),使極少量的 DNA 數量放大至足以進行後續的定序。此過程中粒線體的 DNA 亦被放大,經可靠的數據處理後可計算出粒線體的套數。歷來發表的文獻對粒線體套數與胚胎潛能的觀點不一,有些團隊認為其可作為植入選胚的獨立參數,有些則認為兩者並無直接關連。因彼此所使用的定序方法、生物資訊計算方式與統計控制變因不盡相同,雙方爭議長久以來持續存在。
考量胚胎染色體數量隨胚胎持續分裂呈動態變化:自受精後粒線體數量便停止擴增,既有的粒線體隨有絲分裂持續分配到各細胞中,以至個別胚胎細胞的粒線體數量不斷的下降 (圖一)。故送子鳥的研究聚焦於 Day 5 形成的囊胚獨立分析,發現粒線體套數和植入結果表現正相關性 (表一)。
(圖一)
(表一)
Day 5囊胚(單一染色體套數正常胚胎植入)
粒線體套數 | 第一分位 | 第二分位 | 第三分位 | 第四分位 |
生化懷孕率 | 68.9% | 78.0% | 72.3% | 74.7% |
臨床懷孕率 | 59.6% | 68.0% | 63.1% | 64.8% |
著床率 | 56.6% | 61.8% | 59.1% | 60.2% |
“由此可知,胚胎需成功著床、發育,與其能量的供給密切相關。”
參考文章
- Chuang et al. Reduced mitochondrial DNA content correlates with poor clinical outcomes in cryotransfers with day 6 single euploid embryos. Biol Reprod. Front Endocrinol. 2023;13:1066530.
- Chen et al. Embryos with higher mitochondrial DNA ratios show better clinical outcomes in single euploid embryo transfer. 2021 ESHRE Conference; Oral presentation