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锦欣国际HRC美国试管婴儿专家科普:体外观察胚胎着床全过程!
对于许多期待新生命的家庭而言,胚胎能否成功在母体子宫内“安家”,是孕育之路上的关键一步。然而,这一过程究竟如何发生,长久以来如同一个“黑箱”,难以直接观察。近日,《Cell》发表了一项题目为“Modeling human embryo implantation in vitro”研究,科学家们首次在实验室中构建出高度仿真的三维子宫内膜模型,清晰重现并系统观察了人类胚胎早期着床和发育的完整过程。

这项研究取得了哪些成绩?
1.突破“黑箱”:构建高度仿真的子宫环境
以往,受限于伦理与技术,科学家对人类胚胎着床的认知多来自静态标本。这项研究通过创新的生物工程技术,成功构建了名为CREST的三维模型。该模型精确模拟了人体子宫内膜的真实结构、生理硬度和关键生化环境,并能通过激素调控,使其状态与女性体内接受胚胎的“窗口期”完全同步。这为直接观察胚胎着床提供了前所未有的可靠平台。

2.清晰记录:胚胎14天发育“时空图谱”
研究人员将受精后5天的人类囊胚置于该模型上,并持续观察。他们成功记录了胚胎附着、侵入子宫内膜的连续动态过程。更重要的是,在此模型支持下,胚胎展现出了高度正常的早期发育:成功形成了清晰的双层胚盘、羊膜腔和卵黄囊等关键结构,与已知的人类早期胚胎发育阶段高度吻合。研究数据表明,这种三维仿生环境对胚胎维持正常形态发育至关重要。

3.深入机制:揭示生命起初的“母胎对话”
研究不仅观察了形态变化,更深入揭示了分子层面的机制。团队在体外清晰观察到早期胎盘细胞的复杂分化,包括未来负责母胎物质交换的合体滋养层及内部空腔的形成。通过单细胞分析,科学家发现了一对名为PROS1-AXL的关键信号分子。胚胎通过PROS1向母体子宫内膜细胞发送信号,这对胚胎能否顺利“扎根”即为重要。
在目前的辅助生殖领域,是如何优化胚胎着床结果的?

锦欣国际(梦美生命)HRC试管婴儿专家说,提升胚胎着床成功率始终是辅助生殖领域的一个核心目标,成功着床依赖于一个精密的协同过程,主要涉及胚胎自身的发育潜能、子宫内膜的接受能力(容受性)以及两者之间的同步对话,基于当前的科学认知与临床实践,提升成功率主要围绕以下几个关键方面展开:
1.优选胚胎

美国HRC专家指出:胚胎质量是着床成功的基石。时差成像系统等技术的应用,允许在不干扰胚胎的情况下进行持续观察,获取更动态的发育数据。在此基础上,胚胎植入前遗传学检测(PGT)又在从遗传学角度评估胚胎。例如,PGT-A(非整倍体筛查)可以检测胚胎染色体的数目是否正常。染色体数目异常(非整倍体)是导致胚胎着床失败、早期流产的重要原因之一,其发生率随女性年龄增长而显著升高。通过筛查,选择染色体数目正常的胚胎进行移植,可能有助于提高单次移植的着床率。此外,对于有明确单基因遗传病或染色体结构异常家族史的夫妇,PGT-M或PGT-SR技术可用于规避特定遗传风险。
必须明确,PGT是一项筛选技术,而非治疗技术。它不能改善胚胎固有的发育潜能,也不能保证移植后一定成功妊娠。其应用有严格的医学指征,并非所有试管婴儿周期都需要或适用。
2.优化子宫内环境

子宫内膜是胚胎着床的“土壤”。临床通过超声检查、激素水平监测等方式,精准评估子宫内膜的厚度、形态和血流,以确定最佳的“种植窗”——子宫内膜处于适宜接受胚胎的短暂时期。对于内膜状况不理想的情况,医生可能会通过药物、宫腔镜检查或轻度内膜刺激等个性化方案尝试进行调理和改善。
3.精细操作

胚胎移植是一个精细的医疗步骤。在超声引导下,医生将胚胎轻柔、准确地放置于子宫腔中理想的位置。这一过程的顺利进行,依赖于医生的经验、稳定的实验室环境以及优质的操作器械,以减少对胚胎和内膜的干扰。
4.整体调理

患者的整体健康状况是根本。年龄是无法改变的核心因素,但保持健康的体重、均衡的营养、规律的运动以及管理压力,有助于营造一个更有利于妊娠的整体内分泌与代谢环境。在进入周期前进行充分的身体准备是普遍被认可的建议。
[1] MolèMA,Elderkin S,Zorzan I,Penfold C,Horsley N,Pokhilko A,Polanek M,Palomar A,Sinha M,Wang Y,Quiñonero A,Androulidakis C,Acton R,Balmanno K,Jarman A,Srinivasan J,Bendall A,Morales-Álvarez S,Yagüe-Serrano R,Heywood K,Harbottle S,Vasilic M,Cawood S,Seshadri S,Serhal P,Weavers L,Sarris I,Mania A,Gibbons R,Laurier L,Sánchez-Ribas I,Mercader A,AlamáP,Bui AH,Burton GJ,Cindrova-Davies T,Fernando RC,McCarthy A,Aghajanova L,Nel-Themaat L,Lathi RB,Cook SJ,Niakan KK,Dunn AR,Domínguez F,Rugg-Gunn PJ.Modeling human embryo implantation in vitro.Cell.2025 Dec 23:S0092-8674(25)01232-2.
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