综述:人类与兽医学中辅助生殖技术的比较及其对生殖成功率的影响

【字体: 时间:2025年10月06日 来源:Systems Biology in Reproductive Medicine 2.2

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  本综述系统比较了人类与兽医学中辅助生殖技术(ART)的应用差异与共性,重点剖析了体外受精(IVF)、胚胎培养(IVC)和胚胎移植(ET)技术的跨物种应用特点,为提升人类生殖医学和动物育种效率提供了重要的跨学科视角。

  
Abstract

辅助生殖技术(ART)在人类医学和畜牧业中均已得到广泛应用并取得显著成功。然而,仅在人类和牛领域,体外受精(IVF)、体外胚胎培养(IVC)和胚胎移植(ET)发展成了大规模商业化产业。人类与动物ART的主要差异包括治疗目的和患者群体:人类ART用于治疗不孕症,而兽医ART旨在最大化遗传增益和最小化世代间隔。人类ART面临社会、文化和情感层面的复杂挑战,兽医ART则聚焦于经济效益优化。人类ART需要应对包括高龄个体在内的特定患者群体,兽医ART则主要针对年轻动物和具有不同繁殖性状的多种物种。

双方共同面临的核心挑战在于建立可靠的技术手段以评估精子受精能力、判断卵母细胞发育潜能,并支持早期胚胎-母体对话(embryo-maternal communication),这对成功妊娠至关重要。采用跨物种的整体研究方法和对机制技术的全面理解,将为提升人类和动物ART成功率提供宝贵见解。
技术应用与商业化差异

虽然ART技术在不同物种间存在通用性,但其商业化程度呈现显著差异。人类和牛的ART已形成完整产业链,涵盖卵子采集、精子处理、胚胎培养和移植服务。相比之下,其他物种的ART应用多局限于科研或小规模育种项目。这种差异主要源于市场需求和经济回报率的区别:人类不孕症治疗具有刚需特性,奶牛和肉牛育种则直接关联畜牧业经济效益。

治疗目标与患者特征对比

人类ART的核心目标是解决不孕症问题,患者群体包含大量高龄女性和存在生殖系统疾病的个体。兽医ART则专注于优化遗传性状,通过选择优良基因型个体进行繁殖加速品种改良。动物患者通常为年轻健康的优良种畜,且涉及物种包括啮齿类、禽类、珍稀野生动物等具有完全不同生殖生理特性的生物。

共同技术挑战

尽管应用场景不同,人类和兽医ART都面临三个关键技术瓶颈:首先需要建立准确评估精子受精能力(fertilizing ability)的生物学标志物;其次需开发能够有效评判卵母细胞发育能力(developmental capacity)的非侵入性指标;最重要的是破解早期胚胎与母体子宫间的分子对话机制,这对胚胎着床和妊娠维持具有决定性作用。目前跨物种研究表明,胚胎分泌的信号分子和子宫受体表达模式存在进化保守性,这为开发通用型ART优化策略提供了理论基础。

跨学科研究前景

比较医学研究方法为ART技术突破提供了新思路。兽医领域在大量动物模型中积累的胚胎培养条件优化数据,可为人类胚胎体外培养体系改进提供参考。相反,人类医学在分子机制研究方面的深入探索又为动物ART技术开发提供了理论指导。这种学科交叉有望推动胚胎质量评估标准统一化、培养基配方优化以及冷冻保存技术革新,最终实现生殖成功率的整体提升。

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