影响体外授精-胚胎移植妊娠结局因素及其作用机制的研究进展

徐小芳　　金志春

1湖北中医药大学研究生，武汉　4300652湖北省妇幼保健院，武汉　430070



·文献综述·

影响体外授精-胚胎移植妊娠结局因素及其作用机制的研究进展

徐小芳1，2金志春2△

1湖北中医药大学研究生，武汉4300652湖北省妇幼保健院，武汉430070

体外受精-胚胎移植(in vitro fertilization and embryo transfer，IVF-ET)是指从人体取出配子(精子和卵子)，在体外条件下受精形成胚胎，再挑选优质胚胎移植入子宫腔着床发育成胎儿，又称“试管婴儿”。虽然目前IVF-ET的受精率已达到一定水平，但其存在临床妊娠率较低(30%～40%)[1]、取消率高(15%～24%)[2]、婴儿出生率低[3]及自然流产、复发性流产(RSA)、死胎、胎儿畸形等不良妊娠结局。目前，对于影响IVF-ET妊娠结局因素的研究虽然取得一定的进展，但某些作用机制尚未阐明，因此，对影响IVF-ET妊娠结局因素及其作用机制的探讨显得十分重要，同时也为改善IVF-ET的临床妊娠结局提供诊治靶点。本文对影响IVF-ET妊娠结局因素及其作用机制的研究进展综述如下。

1　胚胎质量与IVF-ET

胚胎质量是妊娠成功的关键因素，是胚胎着床和胚胎进一步发育的必要条件，而胚胎质量评估方法的优劣直接关系到IVF-ET临床妊娠结局的好坏。目前，评估方法主要有以下3种：①利用配子、胚胎形态学特征的形态学评分系统；②利用配子、胚胎代谢产物的代谢组学分析系统；③对卵母细胞、胚胎进行染色体、基因检测的基因组学检测系统。但受检测技术手段的限制，后两种评估方法尚未广泛应用于临床，应用胚胎形态学评分来评估胚胎质量依然是常用方法。

1.1胚胎形态与IVF-ET

着床前的胚胎在形态学和发育潜力等方面都有很大的差异，如何评价胚胎发育潜能，筛选优质胚胎移植，是改善胚胎着床率、降低多胎妊娠率的关键环节。卵裂数、正常卵裂数、优质胚胎总数是胚胎总体质量的直接反映。目前，对胚胎质量的评价主要是根据不同时期，即双原核期、胚胎分裂早期和囊胚期胚胎的发育情况及形态特征来进行判断。Arroyo等[4]研究提示，原核期(PN)评分有利于优质胚胎的选择。Tesarik等[5]研究结果表明，原核形态正常的受精卵发育的胚胎着床率是异常胚胎的3倍，因此PN评分能够在形态好的胚胎中筛选出具有较高着床能力的胚胎。胚胎质量评价体系中另一个关键因素是胚胎发育速度。Fenwick等[6]研究表明，受精后早期发生卵裂的胚胎(受精后25 h内发生第1次卵裂)的妊娠率明显提高，而且更容易发育至囊胚。Giorgetti等[7]分析了单胚胎种植周期的各胚胎卵裂期，发现取卵后48 h 4细胞期胚胎种植率高于其他细胞期，约是>4或<4细胞期胚胎的2倍。Salumets等[8]报道，移植单个胚胎时早期卵裂胚胎的妊娠率可达50.0%，而移植非早期卵裂胚胎的妊娠率只有26.4%。这些研究表明，卵裂率可能在胚胎的着床潜能方面起作用，卵裂速度快的胚胎着床潜能高。另外，冷冻胚胎数反映的则是除移植胚胎外，剩余高质量胚胎的数目，是胚胎总体质量的间接反映，因此也影响IVF-ET临床妊娠结局。

1.2胚胎发育阶段与IVF-ET

影响囊胚着床及后续妊娠的因素很多，故各IVF中心报道的着床率和妊娠率也有很大差异，但囊胚发育程度影响IVF-ET结局的观点比较一致。铁新琴等[9]对囊胚期与卵裂期胚胎移植进行比较，认为囊胚移植能显著提高着床率和妊娠率，同时由于囊胚移植可以减少胚胎的移植数目，由此降低了多胎妊娠率。Marek等[10]通过对790个周期的受精后(D3)分裂期胚胎移植与受精后(D5)囊胚移植的患者研究发现，2组着床率分别为23.3%和32.4%，妊娠率分别为35.9%和43.8%，均有明显差异。Papanikolaou等[11]也做了类似研究，结果发现卵裂期(D3)与囊胚期(D5)2组均移植2个胚胎后，妊娠率分别为27.4%和51.3%；胎儿出生率分别为27.4%和47.5%，均有显著性差异。姜平等[12]采用序贯培养的方法对囊胚组与卵裂组IVF-ET患者作配对研究，结果表明囊胚组的胚胎种植率高于卵裂组(56.76%>17.78%)，临床妊娠率也高于卵裂组(59.29%>26.70%)，差异均有统计学意义(P<0.05)；囊胚组与卵裂组多胎妊娠率分别为31.25%和62.50%。以上研究结果均表明囊胚移植能有更好的妊娠结局，同时为降低多胎妊娠提供了有利条件。

2　子宫内膜容受性(ER)与IVF-ET

ER是指子宫内膜处于一种允许胚泡黏附直至完成胚胎着床的状态，具有严格的时空特异性。Shiono等[13]认为着床失败的原因中胚胎质量占1/3，ER不足占2/3。在IVF-ET中，超排卵可对卵子质量、女性生殖内分泌环境及ER产生某些不良影响，尤其是其可使子宫内膜发育延迟或提早成熟，改变子宫内膜与囊胚发育的同步性[14]。Born等[15]认为促性腺激素释放激素激动剂(GnRH-a)超促排卵方案降低ER是妊娠率低的关键原因。影响ER的因素包括子宫内膜厚度、容积、形态、血液供应、局部内分泌改变、生长因子的分泌等。

2.1子宫内膜厚度与IVF-ET

国内外许多学者对子宫内膜的厚度与IVF-ET妊娠结局的关系进行了研究，结果存在争议。有如下3种观点：①认为子宫内膜的厚度与IVF-ET结局无关。Child等[16]发现在取卵日内膜厚度与妊娠率不相关，但在移植日两者却呈正相关。汤惠茹等[17]回顾性研究124例拟行IVF-ET患者人绒毛膜促性腺激素(HCG)日及取卵日阴道B超下子宫内膜形态、厚度与临床妊娠率的关系后发现，HCG日及取卵日的内膜厚度与临床妊娠率无关；②认为子宫内膜的厚度在一定范围时IVF-ET结局最好。Al-Ghamdi等[18]认为7～11 mm是最适宜妊娠的内膜厚度。陈骞等[19]研究提示子宫内膜厚度在12～14 mm时临床妊娠率最高，更适合胚胎着床；③认为子宫内膜的厚度至少达到某一下限时最适合妊娠或随着子宫内膜厚度的增加，临床妊娠率有增高趋势。Casper[20]认为当子宫内膜厚度<7 mm，子宫内膜功能层菲薄甚至缺失，胚胎可能更靠近子宫内膜基底层的螺旋动脉，而这高氧含量的子宫基底层内膜与低氧含量的功能层内膜对胚胎种植产生不利影响。Richter等[21]的研究提示随着子宫内膜厚度的增加，临床妊娠率明显增高。

2.2子宫内膜容积与IVF-ET

随着三维超声的出现和发展，许多学者采用经阴道三维超声测定子宫内膜容积来预测ER，但研究结果存在争议。Yaman等[22]对65例接受IVF-ET患者HCG用药当天的子宫内膜容积与IVF-ET妊娠结局进行分析，研究结果表明HCG用药当天的子宫内膜容积不能预测妊娠发生。Schild等[23]测量了135例IVF-ET患者取卵当天的子宫内膜容积，并分析其与妊娠间的关系，结果显示子宫内膜容积与胚胎种植无关，但发现妊娠所需的子宫内膜容积的最小值为1.59 ml。Raga等[24]对72例接受IVF-ET的患者在胚胎移植时行三维超声测定子宫内膜容积，发现内膜容积<2 ml组受孕率明显低于2～4 ml组和>4 ml组，并且内膜容积<1 ml组无一例妊娠，认为经阴道三维超声检测子宫内膜容积将成为评估ER新的参数。以上研究结果表明，子宫内膜容积虽不能预测IVF-ET的妊娠结局，但子宫内膜容积可以作为评估ER的客观指标，指导是否行胚胎移植。

2.3子宫内膜回声类型与IVF-ET

超声对于子宫内膜的形态分类缺乏统一的标准，目前常规使用的标准是Gonen标准。Gonen等[25]将HCG日子宫内膜形态分为3型：A型，即三线型，为外层和中部强回声，内层低回声或暗区，宫腔中线回声明显；B型，为中部孤立回声，同子宫内膜肌层图像，宫腔中线回声不明显；C型，为均质强回声，无宫腔中线回声，认为A型子宫内膜的着床率显著高于后两型。Dickey等[26]依据Gonen标准，对451例患者HCG日子宫内膜形态进行分类，其中子宫内膜A型者占56%，B型占43%，此2组妊娠率(29%、21%)及继续妊娠率(25%、15%)比较，差异无统计学意义，C型占1%，无一例妊娠。Germeyer等[27]的研究将子宫内膜高回声占比率分为6个亚组，随着A型内膜向B型及C型内膜转化的过程中，妊娠率逐渐下降，表明在HCG日子宫内膜三线征明显者，妊娠结局更好。Nakamura等[28]将同一切面子宫内膜超声回声图像分为4级：Ⅰ级显示低回声的功能层，伴最低限度的较强回声和基底层及明显的腔隙；Ⅱ级显示<50%强回声图像且伴有明显的腔隙；Ⅲ级显示>50%强回声图像，伴有最低限度中间低回声区及明显的腔隙；Ⅳ级显示为完全强回声图像且无明显的腔隙，研究表明分泌中期Ⅲ级回声图像的子宫内膜可能较适合胚胎着床。

2.4子宫内膜及内膜下血流与IVF-ET

子宫内膜和内膜下血流直接反映了胚胎着床部位微环境的血流灌注情况，内膜和内膜下血流增多有利于胚胎着床和妊娠，而内膜和内膜下无血流或血流缺乏往往代表一个较差的子宫环境，常伴有高龄、内膜薄、子宫动脉阻力指数(RI)高[29]。Chui等[30]认为子宫内膜动脉血流参数才能真正反映子宫内膜的血流灌注，可作为评估ER的指标，预测胚胎移植的着床率及妊娠率。Chien等[29]通过对623例行IVF-ET的患者进行超声检测显示，子宫内膜和内膜下均检测到血流的患者妊娠率和种植率最高，分别为47.8%和24.3%，而没有检测到血流者的妊娠率和种植率仅为7.5%及3.5%。Kuspic等[31]研究发现子宫内膜螺旋动脉的血流存在周期性变化，在自然排卵周期中，螺旋动脉搏动指数(PI)由排卵前的1.13降至排卵后的0.72，而在诱发排卵周期，其PI值在排卵前反而上升至2.32。进一步研究[32]表明，在ET日子宫内膜动脉血流PI在妊娠组与非妊娠组间有明显差异，前者为(0.53±0.04)，明显低于后者的(0.64±0.04)，而流量指数(FI)前者为(13.2±2.2)，明显高于后者的(11.9±2.4)。张清学等[33]对218例行IVF-ET的患者在HCG日行超声检测，结果显示妊娠组子宫内膜和内膜下血流RI和PI明显低于非妊娠组(P<0.05)。

3　子宫动脉血流与IVF-ET

研究表明，子宫动脉(UtA)血流阻力增高往往预示ER差，妊娠率偏低；而UtA血流阻力越低，子宫血流的灌注越好，越有利于妊娠。孙莹璞等[34]研究结果显示，HCG日的RI在妊娠组与非妊娠组间差异显著，RI>0.80时，妊娠率从47.12%剧降至15.38%，认为UtA血流灌注直接影响妊娠的成功。Sterzik等[35]测量45例IVF-ET患者行ET前UtA血流RI，12例妊娠者RI显著低于33例未妊娠者，前者为(0.78±0.06)，后者为(0.84±0.08)。Steer等[36]根据ET日的PI值，将82例患者分为3组：低阻力组(1.00～1.99)，中阻力组(2.00～2.99)和高阻力组(≥3.00)，其妊娠率、胚胎着床率及多胎妊娠率在低阻力组分别为41.0%、15.3%、27.3%，中阻力组为47.0%、22.2%、47.1%，而高阻力组则无一例妊娠。胎儿宫内生长发育期间，若UtA血流发生异常变化，如RI、PI值升高，且伴有舒张早期切迹，将会导致子宫-胎儿-胎盘循环阻力升高，胎儿宫内缺氧。Papageorghiou等[37]研究认为UtA血流阻力增高是不良妊娠结局的一个信号。Chan等[38]的研究表明无论RI>0.58或高于第95百分位数，当与舒张早期切迹相结合时，都能有效预测不良妊娠结局。Soregaroli等[39]研究表明，虽然孕24周的UtA异常波形可预测不良妊娠结局，但接近一半的多普勒参数晚期(28～30周、32～34周)正常化后，其围生儿结局将变好，持续异常波形才会导致最坏妊娠结局。

4　血清性激素与IVF-ET

4.1HCG日血清性激素与IVF-ET

超促排卵(COH)干扰了母体正常的生理过程，关于COH中HCG日血清P水平升高对妊娠率的影响，目前文献尚无统一定论。Urman等[40]认为注射HCG日增高的孕酮对胚胎着床无不良影响。而Ozcakir等[41]认为孕酮水平升高使妊娠率降低。由于子宫内膜同时受到雌、孕激素的影响，因此有学者认为晚卵泡期血清E2/P的比值比单纯研究E2或P水平更具全面性。牛志宏等[42]研究发现，HCG日E2/P为3～4的患者获得了显著高于其他组的妊娠率和单胚种植率。徐晖等[43]的研究也发现E2/P为(2.17±1.44)的患者临床妊娠率显著低于(3.12±2.35)的患者，提示E2/P在此范围内更有利于子宫内膜的发育，进而提高ER。另外，垂体降调节后部分患者卵泡中期血清黄体生成素(LH)水平较低，低水平的血清LH是否影响卵子和胚胎的发育潜能以及IVF-ET妊娠结局尚存在争议。Lahoud等[44]研究发现GnRH-a降调节导致LH水平过度抑制将减少E2的合成，影响卵泡发育和卵子质量，降低最终的临床妊娠率。范静等[45]对406例IVF-ET患者进行研究认为1 U/L≤LH≤2 U/L的患者可获得较高的妊娠率，与LH<1 U/L和LH>2 U/L患者比较，差异均有统计学意义(P<0.05)。另有学者[46]通过对1 333例行卵胞浆内单精子注射(ICSI)的IVF-ET患者的临床资料进行分析，认为基础LH与临床妊娠及活产之间没有相关性。

4.2黄体期血清性激素与IVF-ET

母体接受GnRH-a降调节后，虽然GnRH-a能抑制垂体避免LH峰的过早出现，但同时GnRH-a停用后LH仍会处于低水平状态并达10 d以上，加上机械穿刺卵泡造成大量的颗粒细胞丢失，使体内黄体生成孕激素的能力下降，从而使每个取卵卵泡孕酮产生相对不足，因此，患者在胚胎植入期体内孕激素会呈现低水平状态。围着床期，雌、孕激素协同调节使子宫内膜发生形态学和生理学变化转为容受期，从而形成一个有利于胚胎黏附的宫内环境。Hanita等[47]研究表明妊娠不能维持者血清P平均值为10.7 ng/ml，而妊娠维持者血清P平均值为45.9 ng/ml，认为血清P值可作为早期妊娠失败的标志。在IVF-ET黄体期常规补充孕激素能够改善胚胎着床环境，提高胚胎着床率及临床妊娠率已是国内外公认的事实。但在IVF-ET中黄体期雌激素的下降是否影响胚胎着床还存在争议。大部分学者认为IVF-ET中雌激素的下降与妊娠具有相关性。Sharara等[48]研究发现取卵后雌激素的下降幅度对IVF-ET的结局具有重要意义。Vicdan等[49]以121例行ICSI-ET的患者为研究对象，监测其取卵后第8、11、13天的E2水平，研究表明如果E2从第11～13天降低，则妊娠率也明显降低，黄体中晚期E2<366 pmol/L组妊娠率明显低于E2>366 pmol/L组。张翠莲等[50]与杜雪等[51]研究表明ET日E2水平下降幅度≥30%会引起临床妊娠率的降低。

5　细胞因子与IVF-ET

越来越多的证据表明，IVF周期中血清及卵泡液多种细胞因子与妊娠结局密切相关，如白细胞介素(IL)、肿瘤坏死因子-α(TNF-α)、血管内皮生长因子(VEGF)、抑制素(INH)、干扰素-γ(IFN-γ)、胰岛素样生长因子-1(IGF-1)、整合素αvβ3、表皮生长因子(EGF)、白血病抑制因子(LIF)等。Florio等[52]研究表明随着胚胎的进一步发育，IL-1系统的表达有逐渐增强的趋势，其着床率和妊娠率也随之升高，提示IL-1系统表达与胚胎质量有关，影响胚胎的着床和妊娠进展。Bedaiwy等[53]研究发现排卵前卵泡液中高IL-12及低IL-6的浓度与IVF治疗的负性结局相关，因此提出IL-12与IL-6是影响IVF结局的生物学标志。张昌军等[54]通过放射免疫方法检测取卵日卵泡液中的TNF-α水平，结果显示妊娠组卵泡液TNF-α水平显著低于未妊娠组，提示卵泡内TNF-α水平影响IVF-ET的妊娠结局。Ocal等[55]的研究证实降低卵泡液及血清VEGF水平、升高卵泡液INH A和INH B的水平与较好的卵巢反应和高妊娠率相关。大量研究[56]表明整合素ɑvβ3的存在标志着子宫内膜对胚胎的良好接受性，在临床上，通过监测整合素ɑvβ3对IVF-ET移植时间有重要指导意义。

综上所述，IVF-ET的成功率及妊娠结局受多方面因素的影响，其作用机制相当复杂，且随着生殖医学的蓬勃发展，其涉及领域范围不断扩大，因此必须不断总结前人的经验，大量进行研究分析，进一步探索IVF-ET的未知领域，阐明影响IVF-ET妊娠结局相关的多元因素及其作用机制，无论在学术上还是临床上都有重大意义，必定会为不孕不育症的治疗开拓更加广泛的前进道路。

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2016-05-05)