短期接触用于人类辅助生殖技术的培养基会影响ICSI受精小鼠卵母细胞的早期钙振荡，并影响其成年后的表型特征

《Reproductive Medicine and Biology》：Short-Term Exposure to Culture Media Used in Human ART Shapes Early Calcium Oscillations in ICSI-Fertilized Mouse Oocytes and Impacts Adult Phenotype

培养基对ICSI受精卵Ca2?振荡及后代表型的影响：比较Cook、Vitrolife和KSOM三种培养基，发现高镁/钙比例的Cook和Vitrolife显著减少Ca2?振荡次数和频率，导致成年雌鼠体重及肝、肾、脑等器官重量显著增加，雄鼠无显著差异。优化胚胎培养基需调控离子比例和代谢成分。

　　在现代医学与生物技术快速发展的背景下，辅助生殖技术（ART）已经成为解决不孕问题的重要手段之一。其中，体外受精（IVF）和单精子显微注射（ICSI）作为最常见的技术，广泛应用于临床。然而，尽管这些技术取得了显著进展，其在实际应用中仍存在一些未解的问题，特别是关于胚胎培养过程中使用的培养基如何影响后代的表型特征。本研究通过评估受精后短短四小时内，卵子对培养基的反应，即钙离子（Ca2?）振荡模式，探讨了这些早期变化是否与成年后的发育结果存在关联。

钙离子在胚胎发育初期发挥着至关重要的作用，其浓度变化不仅能够激活卵子的代谢过程，还可能影响胚胎的后续发育。因此，理解卵子在受精后对培养基的反应，有助于揭示辅助生殖技术中不同培养基对胚胎发育和后代健康的影响。本研究选择了三种常用的培养基：Cook和Vitrolife，这两种培养基在人类辅助生殖技术中被广泛使用，而KSOM则是用于小鼠胚胎培养的标准培养基。通过对比这三种培养基对卵子钙离子振荡模式的影响，研究人员发现，Cook和Vitrolife培养基导致的钙离子振荡数量、频率和变化范围都明显低于KSOM培养基。这种差异不仅反映了培养基成分的差异，还可能预示着对后代表型的深远影响。

在本研究中，研究人员首先对ICSI受精的卵子在受精后四小时内进行钙离子振荡的记录，随后将这些卵子移植到伪妊娠的母鼠体内，观察其在出生后至成年的生长情况以及器官重量的变化。结果显示，使用Cook和Vitrolife培养基的卵子所发育出的幼鼠，其体重和器官重量普遍高于使用KSOM培养基的幼鼠。这一现象表明，即使是在受精后短时间内暴露于不同的培养基，也可能对胚胎的发育轨迹产生长期影响。

钙离子振荡作为评估卵子对微环境反应的指标，具有重要的临床意义。它不仅能够反映胚胎在受精后的早期代谢活动，还可能预示其后续发育的潜力。因此，将钙离子振荡作为评估胚胎发育潜力的早期标志，有助于优化辅助生殖技术中的胚胎培养流程，从而提高成功率和改善后代健康状况。此外，这种早期的代谢信号可能通过影响表观遗传调控机制，对后代的代谢特征和身体结构产生深远影响。

本研究还强调了培养基中离子组成的重要性。特别是镁离子（Mg2?）和钙离子（Ca2?）的比例，对钙离子振荡的模式和频率有着显著影响。这种影响可能通过调节钙离子的流入，进而影响胚胎的代谢活动和发育进程。此外，培养基中蛋白质的类型和浓度，如人血清白蛋白（HSA）和牛血清白蛋白（BSA），也可能在其中起到关键作用。例如，Cook和Vitrolife培养基中HSA的含量较高，而KSOM则主要依赖BSA，这可能解释了两者在钙离子振荡和器官发育方面的差异。

在临床实践中，不同培养基对胚胎发育的影响尚未得到充分研究，尤其是在人类中。然而，已有研究表明，使用不同培养基可能会影响出生体重、两岁时体重以及九岁时的体重等指标。这些差异可能与培养基中特定成分的代谢调控作用有关。例如，某些培养基可能促进特定代谢途径，从而影响胚胎的生长速度和器官发育。因此，优化培养基的成分，特别是其离子平衡和代谢支持成分，对于提高辅助生殖技术的成功率和改善后代健康具有重要意义。

本研究的发现不仅为辅助生殖技术提供了新的视角，也为未来的临床实践和科研方向指明了方向。通过更深入地理解钙离子振荡与后代表型之间的关系，可以开发出更加精准的胚胎培养方案，从而减少不必要的风险，提高治疗效果。此外，这些研究结果也强调了在辅助生殖过程中，对胚胎培养条件的标准化和透明化的重要性，这对于确保所有患者的治疗效果一致性和安全性至关重要。

在实验设计方面，本研究采用了严格的对照和统计分析方法，确保了结果的可靠性。通过比较不同培养基对钙离子振荡的影响，以及对后代生长和器官重量的影响，研究人员能够系统地评估培养基的作用。同时，实验中对性别比例、胚胎存活率和出生体重的统计分析，进一步验证了这些差异的普遍性和显著性。

总之，本研究揭示了胚胎培养基在辅助生殖技术中的重要性，特别是在受精后短时间内对胚胎发育和后代表型的影响。这些发现不仅为改善辅助生殖技术提供了科学依据，也为未来的临床研究和应用奠定了基础。通过进一步研究离子平衡、代谢支持成分以及表观遗传调控机制，有望开发出更加优化的培养基，从而提高辅助生殖技术的长期效果和安全性。