01
正常的透明带
透明带是包裹在卵母细胞外的一层基质,就像蛋壳,化学本质是多层糖蛋白分子结构。它可不是个普通的外壳:保护卵母细胞和早期胚胎;保证人类卵子和精子间的识别,防止其他物种精子的进入;当精子与透明带结合后,可以发生反应更利于钻入卵子;当一个精子进入卵子后,透明带阻止其他精子再进入。
普通光学显微镜下,透明带是一层半透明的膜;借助特殊的偏振光显微镜,可以看见透明带呈现为折光性不同的三层结构;扫描电镜下,透明带呈现为相互交织的网状结构,像个筛子,外层的孔洞大于内层。
(右图:偏振光显微镜下的卵子)
人透明带主要是由四种透明带蛋白ZP1、ZP2、ZP3、ZP4,经过复杂的糖基化修饰而形成的。从进化意义上来说,蛋白质裹上不同的糖链,具有一定的刚性,使真核细胞的祖先具有一个保护性的外被,同时又不被限制形状与运动。人透明带外壳的厚度为10~31μm之间,平均17.5μm。
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02
异常的透明带
在一些情况下,这个外壳会出现各种各样的问题,比如:透明带过薄、过厚、出现分隔、颜色过深、锯齿状、凝胶状或完全没有透明带等。目前的研究发现,透明带蛋白ZP1-3出现某些基因突变会使得透明带出现变薄或缺失。患者就会表现为不明原因的不孕,在做试管婴儿过程中才发现取不到卵,或取到的卵子没有透明带亦或透明带过薄。由于这些卵子缺少正常的保护外壳,所以,在排卵或取卵的过程中可能会发生损伤或退化。遇上此类透明带异常的卵子,一般会采用显微注射(ICSI)的方式授精,等形成囊胚后再移植,也有一定的怀孕几率。
除了透明带蛋白基因发生异常,如果这些蛋白的糖基化修饰(也就是壳中的糖衣成分)出现异常,也会对透明带的结构造成影响。研究发现,小鼠卵如果缺少某个基因,会影响透明带蛋白的糖基化,表现为部分卵细胞的透明带疏松变薄甚至缺失,周围颗粒细胞减少且不能正常的松散扩张;还有的研究发现,另一个基因突变也影响透明带蛋白的糖基化,产生薄而脆的透明带,导致小鼠不孕。
目前,虽然尚无人类透明带糖基化异常的相关报道,但临床上有些患者取到的卵子透明带呈现锯齿状或凝胶状,卵子周围的卵丘细胞稀少,附着紧密,卵周间隙狭窄,极体扁平不易发现。如果没有家族史,但在每次取卵时反复出现。这种透明带往往厚度与正常无明显差异,但缺少内外分层结构呈均质状。在扫描电镜下,这种透明带表面网状纤维结构排列紊乱稀疏,孔径增大。常规IVF时,精子可结合透明带,但无法穿透,正常受精率显著降低。而采用ICSI方式授精,注射精子时透明带和卵膜弹性差,穿破时阻力小,虽然可以获得与正常卵子相似的受精率,但是,囊胚形成率、着床率、临床妊娠率以及活产率均显著降低。
(图:ICSI授精过程)
卵子表面的糖衣外壳是一套精密的结构,目前我们还不能完全揭开其神秘面纱,相信在科学家们不断的努力下,随着未解之谜的揭开,未来能为那些透明带异常的患者提供助孕帮助。
- 结语 -
卵子透明带出现异常,在试管婴儿助孕过程中不算少见,对临床结局的影响不一定相同。一般来说,对于影响妊娠的透明带异常,我们可以采用ICSI来改善卵子的正常受精率,获得更多可利用胚胎,提高妊娠几率。