受精是指卵子和精子融合为一个合子，是试管婴儿助孕的关键环节。但是，偶然会遇到受精失败，成为医生和不孕夫妇的心头刺。大部分的受精失败可以通过单精子卵胞浆注射（ICSI）技术，俗称二代试管婴儿助孕弥补。但仍然有1%～3%的病例，即便采用第二代技术，仍然发生全部卵母细胞不受精，导致试管婴儿颗粒无收。通常受精失败大多数是精子因素，目前，已经发现不少单基因变异导致的精子遗传缺陷。

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ICSI技术与正常受精

ICSI技术主要适用于男性不育，如严重少弱精子症，或能从附睾或睾丸中提取到精子的无精子症，以及第一代试管婴儿技术（IVF）不受精或受精率低下等。

胚胎师通过挑选活力与形态比较好的精子，通过显微注射技术将精子注入卵母细胞内，实现受精过程。通常在注射精子后16-18小时观察卵母细胞，若形成双原核（雄原核和雌原核），且出现双极体（第一极体和第二极体）则判断为正常受精；若观察到三原核（或多原核）和单原核判断为异常受精；而没有形成原核则判断为受精失败。

精子被注射进入卵母细胞并不代表一定可以受精，还需要激活卵母细胞才能完成正常受精。打个比方：精子好比钥匙，卵母细胞就像一把锁；钥匙插入锁孔后，必须要进行旋转才能打开锁。这个“旋转”动作就类似卵母细胞激活。

现在已经阐明，精子是通过一个关键因子特异性磷脂酶C(PLCζ)激活卵母细胞，才能完成受精，打开卵母细胞这把精细的锁。

作为人体非常重要的信号分子，PLCζ主要分布在精子顶体和核之间的核周鞘内。在精子被注射进入卵细胞并发生顶体反应后，核周鞘暴露在卵胞浆内，溶解释放PLCζ，触发卵的钙离子震荡，进而启动卵母细胞激活完成受精。PLCζ表达和功能异常，是多种遗传缺陷引起受精障碍的共同关键步骤。

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相关的精子基因缺陷

目前确定导致受精失败的精子遗传缺陷主要有：

（1）PLCZ1基因变异，直接导致PLCζ表达缺失。国内外多篇文章报道PLCZ1基因变异导致精子PLCζ缺失，从而导致卵母细胞不能激活和受精失败；（2）PICK1、SPACA1、SPATA16和DPY19L2等基因变异，导致经典的圆头精子症，精子的顶体与核周鞘均缺失。

（3）ACTL7A和ACTL9基因变异，它们是核周鞘结构蛋白，基因变异导致精子顶体和核周鞘超微结构异常，从而影响PLCζ的定位并伴有表达量下降。

国内学者近两年报道了ACTL7A和ACTL9基因变异导致的多个受精失败临床病例。以上这些遗传缺陷都会导致PLCζ缺失、表达异常、以及活性降低，结果是受精失败。

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ICSI受精失败的处理措施

卵母细胞辅助激活（AOA）是人工模拟精子激活卵母细胞的过程，是目前公认的治疗ICSI受精失败的有效手段。AOA的方法主要分为物理激活（电激活）和化学激活两大类。

（1）物理激活（电激活）的原理是给卵母细胞在短暂直流电压，在卵质膜上形成很多可恢复的微小孔，胞外钙离子可通过微小孔进入卵胞质中，人为形成钙离子震荡激活卵母细胞。电激活由于需要特殊的电激活设备，同时安全性不能保证，目前国内临床应用较少。

（2）化学激活是将完成ICSI注射的卵母细胞放入一定浓度的激活剂（如钙离子载体A23187、离子霉素ionomycin和氯化锶SrCl2等）中，使卵母细胞内钙离子水平升高，人为造成钙离子震荡，应用最为普遍。

目前认为AOA对胚胎发育和子代安全均无显著影响，但由于还缺乏大规模、前瞻性临床试验来证实其安全性。我们在临床应用的过程中需要严格把握其指征，避免扩大其应用范围。

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小结和展望

对于第二代试管婴儿受精失败的病例，临床上通过对精子进行光镜下精子形态学检测（鉴别圆头精子症），透射电镜下观察精子超微结构（明确核周鞘超微结构是否异常），精子免疫荧光和精子蛋白印迹（证明PLCζ是否缺失、表达异常）等技术手段，以及遗传学基因检测（筛查PLCZ1、ACTL7A、ACTL9等基因变异），可以帮助明确50%左右受精失败的原因。精子PLCζ相关检测可以作为受精失败以及不明原因不育症的重要检测方法之一，并可以通过卵子激活技术尝试帮助ICSI受精。