由于衰老和環(huán)境導(dǎo)致的卵子質(zhì)量和胚胎發(fā)育潛力問題,我們可以干預(yù)嗎?答案是:可以的。由于文章篇幅較長,我們將分成幾期為大家介紹。
這期先帶大家了解一下,除了衰老,還有什么因素會影響卵子質(zhì)量和胚胎潛力?
摘要
卵母細胞的最佳成熟取決于其環(huán)境并決定了胚胎的能力,因為直到分裂階段和胚泡才產(chǎn)生新的線粒體,胚胎基因組才有活性。不利的環(huán)境因素包括衰老,更年期,氧化應(yīng)激,肥胖,吸煙,酗酒和心理壓力,而補充雄激素,謹慎飲食,運動,營養(yǎng)補充和心理干預(yù)會產(chǎn)生有益的影響。線粒體功能和能量產(chǎn)生隨著年齡的增長而惡化,對卵巢儲備,染色體分離和胚胎能力產(chǎn)生不利影響。在衰老的小鼠中,線粒體輔因子輔酶Q10逆轉(zhuǎn)了大多數(shù)這些變化。早期的人類經(jīng)驗令人鼓舞,盡管僅進行了一項比鼠模型更短干預(yù)時間的小型研究。線粒體的代謝應(yīng)激可能導(dǎo)致線粒體DNA的代償性異常增加,這可以在活檢的滋養(yǎng)層卵裂球中評估,作為植入失敗的預(yù)測生物標志。心理壓力可能會通過將血液從卵巢轉(zhuǎn)移到卵巢而降低卵母細胞的能力,這是經(jīng)典的“戰(zhàn)斗或逃跑”生理反應(yīng)的一部分,減輕壓力或人體對壓力的反應(yīng)的方法可以提高妊娠成功率。增強卵母細胞能力是一項關(guān)鍵干預(yù)措施,有望減少未能產(chǎn)生可行分娩的整倍體胚胎的數(shù)量。(Fertil Steril!2016;105:548–59。!2016,美國生殖醫(yī)學(xué)學(xué)會。)
關(guān)鍵詞:老化,卵母細胞質(zhì)量,生活方式,線粒體DNA,輔酶Q10
通過與卵母細胞的親密串?dāng)_來支持和滋養(yǎng)卵母細胞
其周圍的顆粒細胞(GCs)以及內(nèi)分泌和旁分泌與其周圍環(huán)境的相互作用(1、2)。在控制性卵巢過度刺激(COH)過程中,促性腺激素刺激可導(dǎo)致卵巢生長
多卵泡可產(chǎn)生卵母細胞,但是只有7%的卵子可以足月分娩,而通過全面染色體篩選(CCS)發(fā)現(xiàn)的受精卵是整倍體的,仍然只有大約三分之二的卵子能夠存活。在成熟過程中,稱為細胞質(zhì)成熟的卵母細胞在細胞質(zhì)的數(shù)量和質(zhì)量上都有極大的增加,這決定了所獲得的胚胎獲得可行妊娠的能力。卵母細胞線粒體是細胞質(zhì)成熟的關(guān)鍵例子,下面將詳細介紹。越來越多的證據(jù)表明,孕產(chǎn)婦的環(huán)境,包括衰老引起的變化,對細胞質(zhì)成熟的質(zhì)量和體外受精(IVF)的最終成功具有重大影響。
精子在成熟過程中會通過釋放其細胞質(zhì)以促進運動而喪失其大部分抗氧化防御能力,從而使其對氧化應(yīng)激(OS)極為敏感。操作系統(tǒng)主要影響精子通過收集系統(tǒng)的過程。因此,不經(jīng)常射精會加劇OS暴露,并直接從睪丸中提取精子,從而使OS暴露降至最低。精子膜含有高濃度的ω-3脂肪酸(FAs),對氧化高度敏感。
老化
衰老影響使用COH可以恢復(fù)的卵母細胞數(shù)量。然而,隨著年齡的增長,每個整倍體胚胎的足月分娩量的適度下降(4)表明,細胞質(zhì)質(zhì)量的衰老重要性不大,或者更可能的是,細胞質(zhì)質(zhì)量通過影響染色體再分布以及其他因素影響卵母細胞的能力。機理(同樣,可用的CCS數(shù)據(jù),特別是老年婦女,偏向一組可能固有地具有更好細胞質(zhì)質(zhì)量的較正常應(yīng)答者)。舉例說明這些平行作用的一個例子是,用輔酶Q10(CoQ10,參與能量產(chǎn)生的電子傳輸鏈的重要組成部分)對衰老的小鼠進行治療,這將影響卵母細胞紡錘體的質(zhì)量以及可用于細胞分裂和其他功能的能量(5)。破壞細胞質(zhì)成熟的因素也可能減少卵泡的生長。在衰老的小鼠中,CoQ10的給藥還可以防止卵巢卵泡的減少和產(chǎn)仔數(shù)的減少,并且干擾CoQ10的產(chǎn)生會導(dǎo)致卵巢儲備減少(5)。因此,與GC通訊會降低細胞質(zhì)質(zhì)量,或者隨著衰老,CoQ10和線粒體能量產(chǎn)生普遍下降,也會影響卵泡耗竭(5)。
卵巢儲備和細胞質(zhì)質(zhì)量平行缺陷的另一個例子是隨著年齡的增長,暴露于卵泡的雄激素水平降低的影響(6)。隨著年齡的增長,腎上腺雄激素DHEA的血清水平以及循環(huán)T和游離T降低(7)。當(dāng)控制年齡(8)時,基礎(chǔ)T水平與卵巢反應(yīng)降低相關(guān)(不幸的是,通常的T分析在該低范圍內(nèi)不準確,因此為此目的測量血清T通常不可行)。DHEA的轉(zhuǎn)化產(chǎn)生了一半的小泡內(nèi)T。T增加了肛門卵泡,增加了GC的增殖,并減少了GC的細胞凋亡,這反過來有望有利地影響卵母細胞的功能(9)。隨機研究表明,口服DHEA(10),T凝膠(11)和T片(12)可以改善刺激效果,導(dǎo)致較高的循環(huán)T水平,使用DHEA適度,使用T凝膠適度,并通過使用T片上升至低男性范圍(全身施用T會導(dǎo)致卵巢T的局部增加相對較?。?。因此,似乎需要至少2-3個月的口服DHEA,使用T凝膠至少需要3周,而使用T貼片至少需要5天才能增加卵巢對刺激的反應(yīng)。因此,必須在促性腺激素開始之前就計劃好此類患者的刺激準備工作。反應(yīng)不良者是應(yīng)用雄激素治療的主要人群(9-11),盡管卵母細胞能力也可能會提高。
氧化應(yīng)激會隨著年齡的增長而增加(13),部分原因是內(nèi)源性抗氧化劑防御能力降低,產(chǎn)生組織中的谷胱甘肽水平(14)。OS與GC凋亡增加有關(guān),而GC凋亡又與胚胎質(zhì)量下降和成功分娩有關(guān)(2、15)。OS也與端粒的縮短有關(guān),很可能是一個長期的過程,而卵母細胞在這個延遲分娩的時代仍處于邊緣狀態(tài),而端粒的縮短會導(dǎo)致非整倍性(16)。
衰老對精子DNA片段化有顯著影響(17),這與OS相關(guān)(18),并且可以解釋男性年齡對IVF成功的不利影響。年輕的卵母細胞的細胞質(zhì)可以糾正DNA片段化,這說明捐贈卵子或年輕的雌性伴侶的影響較?。?9)。不同的檢測方法(20)或檢測條件(21)在檢測精子DNA片段時可能會有所不同。因此,對于40歲以上的所有男性,無論進行何種測試,均應(yīng)建議增加抗氧化劑的攝入量。
肥胖
肥胖是高OS狀態(tài)(22),包括在卵泡液中記錄的狀態(tài)(23),并且與臨床妊娠減少相關(guān),失敗的幾率比從體重指數(shù)(BMI)的1.26增加到35-39.9 kg /對于BMI> 50 kg / m2,為m2至1.53。未能實現(xiàn)分娩的幾率甚至大大降低,從BMI 25–29.9 kg / m2的1.14到BMI> 50 kg / m2的2.3(24)。在一些研究中,肥胖對卵子捐贈者的影響表明對子宮內(nèi)膜以及卵母細胞有影響(25)。當(dāng)肥胖婦女有雙胞胎(26)或黑人,西班牙裔或亞洲人時,IVF活產(chǎn)的發(fā)生率降低得更多。引人注目的是,與非白人和白人婦女相比,未實現(xiàn)活產(chǎn)的未成年人的顯著調(diào)整比值比為正常體重1.24,超重1.52和肥胖1.86,后兩者在P <.0001時顯著(27)。肥胖也會增加流產(chǎn)(28)。最重要的是,體重指數(shù)(BMI)> 35 kg / m2時,在<32周時分娩的風(fēng)險增加一倍以上;對于雙胎,在<28周時分娩的風(fēng)險則增加三倍(26)。輔助者列舉了多種可能的機制,包括全身性炎癥,作為這些不良后果的可能影響因素。這些數(shù)據(jù)強調(diào)需要最大程度地關(guān)注少數(shù)族裔的肥胖癥,以改善IVF結(jié)局,尤其強調(diào)選擇性單胎移植。
應(yīng)向所有肥胖婦女(尤其是BMI> 35 kg / m2的肥胖婦女)建議上述危險,并鼓勵他們在開始試管嬰兒之前減輕體重,尤其是38歲以上的女性。考慮到它們的全身和卵巢OS以及炎癥,增加抗氧化劑的攝入是合乎邏輯的。omega-3 FA補充劑的抗炎作用也可能是有益的(29)。鍛煉計劃可能是最有前途的方式。在一項病例對照研究中,運動(包括劇烈運動)可使IVF肥胖女性的臨床妊娠率增加三倍以上(30)。
抽煙
女性伴侶吸煙會使IVF懷孕率降低約一半(31),流產(chǎn)率將增加近四分之一(32)。供體卵也觀察到不良反應(yīng),表明骨盆以及卵巢的作用部位(33)。男性伴侶吸煙會降低IVF和胞漿內(nèi)精子注射(ICSI)的成功率(34)。二手煙的影響較小,但仍然很明顯(35)。吸煙是嚴重OS的一種狀態(tài),因此抗氧化劑攝入量的顯著增加可能對那些無法戒煙的人有所幫助。如果從戒煙到試管嬰兒有足夠的時間,不良反應(yīng)似乎會減輕。3-6個月的時間可能是最佳選擇(36)。
飲酒
雙方的飲酒都會降低試管嬰兒的成功率(37)并增加流產(chǎn)(38)。應(yīng)該建議夫妻在試管嬰兒之前和期間棄權(quán)。
咖啡因
盡管較早的一項研究顯示攝入0–2 mg / d咖啡因(相當(dāng)于不攝入或喝一杯不含咖啡因的飲料)的體外受精效果最佳(39),但最近兩項研究表明,咖啡因?qū)w外受精的結(jié)果無影響(40, 41)。在獲得更多數(shù)據(jù)之前,女性應(yīng)考慮限制咖啡因的攝入。
先進的糖化終產(chǎn)品
晚期糖基化終產(chǎn)物(AGEs)是有毒終產(chǎn)物,由于循環(huán)葡萄糖增加和/或攝入高熱量烹飪的食物(例如,燒烤,燒烤),會導(dǎo)致OS并隨著年齡的增長而積累。血清和卵泡液水平升高與卵巢反應(yīng)降低和妊娠機會降低相關(guān)(42)。煮,微波和煮水是避免食物過熱的理想方法。
雙酚A
接受低反應(yīng)方案的女性尿中雙酚A(BPA)的含量幾乎是其的兩倍(P <.001),并且有明顯的趨勢降低植入率(43)。較高的尿液雙酚A也與流產(chǎn)有關(guān)(44)。BPA也可能影響精子質(zhì)量(45)。BPA的來源主要是塑料容器(7號,聚碳酸酯),罐頭食品襯里和大多數(shù)信用卡收據(jù)。
運動
男性(46)和女性(47)伙伴的適度運動與配子功能和IVF結(jié)果的改善有關(guān)。適度的運動可部分增加循環(huán)(48)和細胞(49)的抗氧化防御能力,從而減少氧化應(yīng)激。女性伴侶的劇烈運動會降低試管嬰兒的成功率(50、51),而肥胖女性則不然(51)。在男性伴侶中,每周騎車R5小時會降低精液質(zhì)量(52),這很可能是由于睪丸加熱而不是體育鍛煉本身。
飲食
“審慎”的飲食可以改善雙方的生育能力,即減少紅肉和飽和脂肪,增加海鮮以及更多水果和水果。
蔬菜,通常被稱為“地中海飲食”(53、54)??寡趸瘎┛赡芙忉屃诉@種積極作用的一部分。卵泡液中的活性氧(ROS)與臨床妊娠率呈負相關(guān),總抗氧化能力(TAC)呈正相關(guān)(均為P <.001)(55)。“審慎”飲食所消耗的脂肪類型可能會解釋一些剩余的影響。Omega-3 FAs集中在精子膜中,而在不育男性的循環(huán)血液和精子中則較低。與可育男性相比,不育男性的總脂肪,飽和脂肪和反式脂肪的攝入量更高,omega-3 FA的攝入量也較低(56)。Omega-3 FAs可能也有助于女性伴侶改善IVF結(jié)局(57),但數(shù)據(jù)尚有限。由于omega-3 FA對氧化非常敏感,因此適當(dāng)?shù)难芯靠赡苁潜容^omega-3和抗氧化劑補充劑與單獨的抗氧化劑的比較。
抗氧化劑
解決OS不利影響的一種明顯方法是增加抗氧化劑的攝入量,這可能部分解釋了上述“地中海飲食”的好處。石榴,巧克力,漿果和特濃咖啡是抗氧化劑的極好來源。水果和蔬菜的含量各不相同,并且?guī)缀鯚o一例外地通過烹飪增加了它們的含量。姜黃,小茴香,姜和牛至等香料所含漿果的重量最多是漿果的50倍(58、59)。異黃酮是與IVF出生率相關(guān)的抗氧化劑(60)。可以使用多種抗氧化劑補充劑,其中維生素C的特征最豐富,也最便宜。維生素C和E的組合可將精子DNA片段從22%降至9%(P <.001)(61)。應(yīng)避免使用維生素E,因為它與全因死亡率增加和前列腺癌有關(guān),并且它對血小板對阿司匹林具有明顯的敏感性(62)。如此處所述,在沒有觀察到此類安全問題的情況下,可以使用許多更強的抗氧化劑。碧蘿ogen是一種商業(yè)化的多酚,類似于漿果中的多酚,可改善精液質(zhì)量并提高T水平(63)。α-硫辛酸使TAC增加> 50%,并使快速進行性運動加倍(64)。長期以來,L-肉堿是一種弱抗氧化劑,已被用于男性生育補劑中,它與紅肉對心血管系統(tǒng)的不良影響有關(guān)(65)。
營養(yǎng)補充品/持續(xù)時間
對于那些不愿增加抗氧化劑的飲食來源的患者,上面討論的商業(yè)來源可在網(wǎng)上或在健康食品商店中找到。對于不育男性的omega-3治療,可能需要一段時間的加載時間才能實質(zhì)上改變精子膜的濃度。在一項隨機研究中,與安慰劑相比,給予6個月1800mg的omega-3補充劑使總精子和精子密度增加(6170萬/ ml,3870萬/ ml和2870萬/ ml,1560萬)。/ml;P<.001),運動度從18.6%增加到27.4%(P <.002)和嚴格形態(tài)從7.5%增加到12.8%(P <.002)(66)。尚未研究較低劑量和持續(xù)時間。對于DNA斷裂增加的男性,使用抗氧化劑治療2個月(61)。由于較長的節(jié)制間隔會影響精子質(zhì)量,因此還提供了影響勃起功能的類似生活方式因素的詳細討論。與Pubmed摘要的鏈接為這些材料提供了基于證據(jù)的方法。
未完待續(xù)...
下期預(yù)告:
提高卵母細胞和胚胎的線粒體功能很重要,但Q10你吃對了嗎?