实验室在辅助生殖医学中的作用

实验室在辅助生殖医学中的作用

辅助生殖医学领域是一相对较新的医学专业，1959年诞生了第1例“试管动物”（兔子）。随后实验迅速由动物进展至人类。体外受精（In vitro fertilization，IVF）是第一个发展起来的辅助生殖技术。1978年7月28日英国首例体外受精诞生了路易斯布朗（Louise Brown）。1981年美国首次应用IVF。此后IVF方法学作了改良和优化。美国已有超过114,000婴儿是采用IVF

技术出生的。

按照美国疾病控制和预防中心（CDC）的规定，辅助生殖技术（assisted reproductive technologies, ART）包括运用卵子和精子的所有生育力治疗方法。一般说来，ART方法包括：

通过外科手术取出卵母细胞

在实验室内卵母细胞与精子结合受精

胚胎移植至妇女子宫或捐赠给其他妇女

受精可采用实验室体外受精或妇女子宫内受精。

不育症的诊断

不育症简单定义为双方有正常的性生活并且不采取避孕措施、但一年后不能怀孕或出现死胎。美

国不育症患者约有6百余万——占生育年龄的10%。不育与女性、男性或双方均有关，亦有原因

不明者。

实验室检查对诊断男性和女性不育症起着关键作用。男性检查包括精液分析、抗精子抗体测定、

血激素水平测定。精液分析可区分精子数量、形态或精子活动力的异常。抗精子抗体可测定精子

的自身免疫，有报道称不育症男性中有10%会出现抗精子抗体，而有生育力的男性出现的比例<1%。采用卵母细胞单精子微注射技术（ICSI）、即将精子直接注入卵母细胞浆内可达到成功受精。激

素分析包括睾酮、泌乳素（PRL）、黄体生成素（LH）和促卵泡激素（FSH）。这些激素之间的相

互关系对正常精子的产生是重要的。一种或多种激素异常有助于判定出现问题的部位（睾丸、垂

体或下丘脑）。

女性的评估范围更广，包括排卵监测、子宫和输卵管的X射线照相术、腹腔镜检查直接观察生殖

器官和子宫内膜活检。初步实验室分析包括检测促甲状腺激素（TSH）、游离甲状腺（FT4）以确

定甲状腺功能，检测FSH、LH、PRL以评价下丘脑和垂体功能，检测硫酸脱氢表雄酮（DHEA—S）

和睾酮（总睾酮和游离或生物活性睾酮）以排除高雄性激素血症。另外还可在月经周期的特殊时

间进行激素分析，如在周期第3天测FSH和雌二醇（E2）以评估卵巢的储备。检测LH和PRL用有以评估卵泡期，在黄体中期测孕酮来评估排卵功能。

ART程序

一个ART周期所采用的步骤包括（详见表1）：

测卵巢的储备；

用外源性促性腺激素控制卵巢过度刺激；

注射人hCG诱导排卵（诱导卵细胞最后成熟）；

收获卵母细胞（卵母细胞获得）；

卵母细胞受精；

胚胎移植。

表1. ART周期的步骤

1．受控制的卵巢刺激

2．随访和评估卵泡生长、发育

3．诱导排卵

4．卵母细胞的获得

5．卵母细胞的体外成熟

6．体外受精

7．胚胎培养

8．胚胎移植9．

10．妊娠

卵巢储备的测定

卵巢储备是测卵巢功能的一种方法，称为“生殖潜能”（reproductive potential）。每一个女性出生时有固定的卵母细胞。卵泡数和卵巢功能随年龄而下降，而FSH水平则随卵巢功能降低而增加。FSH是卵巢储备最常用的标志物。在周期第3天FSH的水平就可反映卵巢储备和剩余卵母细胞的质量。月经第1天是月经周期开始日。卵巢早衰发生于月经周期规则的绝经期前妇女，可影响其生育。周期第3天FSH升高是缺乏刺激后果的早期警告，其妊娠率极低，因而用作女性考虑ART的预测指证。其水平是预测卵巢对刺激治疗的反应和妊娠的概率。FSH低水平的病人经刺激后可产生足够数量的卵母细胞；相反，FSH高水平的病人不宜作卵巢刺激。这类病人应考虑用献卵者的卵细胞作ART周期，而不是通过不能成功的刺激治疗。周期第3天的FSH测定对协商安排夫妻生育方案及作IVF选择是有价值的。

周期第3天测E2可评估卵巢储备。抑制素B（inhibinB）和抗副中肾管激素亦可用作卵巢储备的评估。随着自动化分析的进展，这些检测会得到更广泛的应用。

卵巢刺激的控制

虽然第一例IVF婴儿采用了自然周期，但采用过度刺激卵巢产生多个卵泡可使经历ART夫妇的妊娠率大大增加。此法可获取多个卵细胞，用于受精和移植至子宫。因而卵巢刺激控制的目的是从多个卵泡中获取高质量的卵细胞，可采用药物或数种药物结合来达到这一目的。由于对这些药物的反应不同，因而卵巢刺激需要个性化处理。

大多数治疗方案采用促性腺激素释放激素激动剂来抑制垂体，采用测E2水平以保证抑制充分，此时亦应测FSH和LH。垂体抑制后再用卵巢刺激药物。通过检测E2水平和卵巢超声检查可密切监测刺激的卵巢周期；此外还可进行宫颈粘膜检查以及孕酮和LH测定。在治疗周期内监测E2水平的主要目的是控制卵泡成熟、检测不良的卵巢反应、相应地调整用药、安排注入最终激发卵细胞成熟的hCG的时间、预测周期的结果和筛查卵巢过度刺激综合证（Ovarian hyperstimulation syndrome ,OHSS）。

卵巢刺激后，E2水平最初的上升可用以测定卵巢反应。可以根据E2水平调节刺激药物的剂量。治疗方案继续阶段应定期检测E2水平并与阴道B超结合测定发育卵泡的大小、成熟度和数量。从应用刺激药物开始（第1天）至引起排卵这段时间里，通常应在3、5、7、9和11天检测E2水平。每一成熟卵泡约产生200pg/ml—250 pg/ml的LH，此值可因检测方法的不同而有所变化。E2水平和超声数据的结合可用于测定诱导排卵和卵母细胞获取的时间。此时“优势”卵泡大小为17mm—18mm、E2水平符合成熟。

卵巢刺激的并发症

ART的最严重的并发症之一是卵巢过度刺激综合征（OHSS）。OHSS可导致卵巢周期取消和/或住院治疗。E2水平可用于监测病人的OHSS。OHSS可从轻度卵巢肿大至严重的多器官衰竭，每45,000到50,000个不育症妇女中约出现1例死亡。OHSS的病理机制尚不完全清楚。严重OHSS的危险因子包括年轻、瘦弱、E2水平较高和大量卵泡。OHSS的基本特征是肿大的多囊卵巢、全身血管渗透性增加和血管内液体流失。轻度至中度OHSS可在门诊治疗，而重度OHSS妇女则必须住院治疗。重度OHSS治疗的目标是恢复血管内血容量、逆转已发生的血浓缩和维持尿液的排出。对有卵巢扭转、异位妊娠或囊肿破裂指征的OHSS患者需进行外科治疗。

综合征的预防是一个主要目标，通过个体化的排卵刺激治疗方案和基于E2水平升高情况尽早取消卵巢周期将有助于减少其发生率。

诱导排卵

注射由尿中提纯的hCG可诱导排卵。由于其类似LH，因而hCG被用于激发排卵、黄体化和支持黄体。注射重组hCG具有类似LH峰的作用。

大多数诊所在注射hCG前会抽取血液测孕酮以评估黄体状况。孕酮水平是黄体化的一种反映，孕