《Reproductive BioMedicine Online》:Association between blastocyst morphometrics and live birth, obstetric complications and perinatal outcomes
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为探究囊胚的客观形态测量参数是否影响妊娠及子代健康,日本庆应义塾大学医院的研究团队开展了一项大规模回顾性队列研究,重点关注囊胚直径、内细胞团(ICM)面积和滋养外胚层(TE)细胞计数。研究发现,ICM面积和TE细胞计数均是活产率的独立预测因子;一旦妊娠成功建立,TE细胞计数还显著影响胎盘重量、新生儿出生体重,并与低出生体重(LBW)、小于胎龄儿(SGA)及妊娠期高血压疾病(HDP)的发病风险降低相关。该研究首次量化揭示了TE形态对围产结局的深远影响,为胚胎评估提供了更精准、可重复的新指标。
在辅助生殖技术领域,选择一个最具潜力的胚胎进行移植,是提高成功率和确保母婴健康的关键。然而,传统的胚胎形态学评估主要依赖于胚胎学家在显微镜下的主观观察,对囊胚质量的评判标准——例如内细胞团(ICM)和滋养外胚层(TE)的“等级”——常常因人而异,缺乏客观、统一的量化标准。这种主观性不仅可能影响胚胎选择的准确性,也使得不同研究之间关于“胚胎质量如何影响后续妊娠结局”的结论相互矛盾。有些研究认为优质的囊胚形态与更高的出生体重相关,另一些则报告两者并无关联。更令人困惑的是,囊胚的早期形态,这个未来宝宝的“第一张快照”,究竟是否会“预告”其出生后的健康状况,比如发生低体重或母亲患上妊娠期高血压的风险?为了解开这些谜团,来自日本庆应义塾大学医院的研究团队决心采用一种更“硬核”的方法:抛开主观打分,直接用数字来测量囊胚。他们精确测量了囊胚的直径、ICM的面积,并估算TE的细胞数量,旨在揭示这些客观的形态计量学参数与最终的活产率、以及一系列重要的产科和围产期结局之间是否存在清晰、量化的关联。这项研究的结果最终发表在生殖医学领域的重要期刊《Reproductive BioMedicine Online》上。
为开展此项研究,研究人员主要应用了以下几项关键技术方法:首先,他们构建了一个大型的单中心回顾性队列,纳入了2018年5月至2024年7月期间在庆应义塾大学医院进行的1,227个玻璃化冷冻-复苏单囊胚移植周期,并对其中符合条件的周期和患者进行了严格筛选(纳入与排除标准详见流程图)。其次,在胚胎形态学评估方面,他们采用了基于数字图像的定量测量技术。在囊胚玻璃化冷冻前,使用倒置显微镜在特定时间点拍摄多张高清图像,并利用ImageJ软件对囊胚直径、ICM面积进行精确测量,同时通过计算囊胚表面积与平均TE细胞面积之比来估算TE细胞计数。这种方法被证明在不同观察者间具有良好至极佳的一致性。最后,在数据分析阶段,他们运用了广义估计方程(GEE)和广义线性模型(GLM)等统计模型,并采用基于广义倾向评分(GPS)的逆概率加权(IPW)来平衡潜在的混杂因素,以准确评估形态学参数与各种结局之间的关联。
研究结果
妊娠结局
研究分析了1,132个移植周期。结果显示,在调整了混杂因素后,ICM面积每增加100 μm2和TE细胞计数每增加10个,均与更高的临床妊娠率和活产率显著相关。例如,TE细胞计数每增加10个,活产率提高约10%(边际比值比[mOR]=1.101)。然而,囊胚直径仅与临床妊娠率相关,与活产率无显著关联,且所有形态参数均与流产率无关。
产科和围产期结局
研究对197例单胎活产进行了分析。关键发现聚焦于TE细胞计数:
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与出生体重和胎盘重量的关联:TE细胞计数每增加10个,新生儿出生体重平均增加19.47克,胎盘重量平均增加8.64克。相应的出生体重Z评分和胎盘重量Z评分也显著升高。
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与不良结局风险的关联:更高的TE细胞计数与低出生体重(LBW)、小于胎龄儿(SGA)以及妊娠期高血压疾病(HDP)的发病风险降低显著相关。例如,TE细胞计数每增加10个,发生HDP的风险降低约26%(mOR=0.740)。
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其他参数的关联:与TE细胞计数的广泛影响形成对比,囊胚直径和ICM面积与大多数评估的围产期结局(如出生体重、胎盘重量、HDP、妊娠期糖尿病[GDM])均未显示出显著关联。囊胚直径仅与SGA风险降低相关,但研究者认为这可能是一种统计假象(I型错误)。
研究结论与意义
本研究的结论清晰而有力:囊胚的ICM面积和TE细胞计数是预测移植后活产率的独立客观指标。更重要的是,一旦妊娠建立,TE的形态——具体表现为细胞数量——对后续的妊娠过程产生了深远的影响。TE细胞数量更多的囊胚,其形成的胎盘更重,胎儿出生体重更高,并且母亲罹患HDP、胎儿出现LBW或SGA的风险更低。
这一发现具有多重重要意义。首先,它从生物学机制上建立了联系:TE是胎盘的前体细胞,其初始细胞数量可能直接影响了早期胎盘的发育潜能。TE细胞不足可能导致滋养层细胞(尤其是侵袭性绒毛外滋养层细胞)的增殖和侵袭能力受限,进而影响母体螺旋动脉的重塑,这被认为是HDP等疾病的核心发病机制之一。因此,囊胚期的TE形态可能是一个上游的、可评估的“风向标”,预示着胎盘功能乃至整个妊娠的健康走向。其次,在临床实践上,该研究倡导的定量形态学评估方法,相较于传统的主观分级,提供了更高的一致性、可重复性和客观性,为胚胎实验室的标准化操作和不同中心间的结果比较奠定了新的基础。尽管目前测量过程较为耗时,但未来结合自动化图像分析技术,有望成为一种高效、精准的胚胎评估工具。
当然,研究者也坦率地指出了本研究的局限性:作为一项回顾性、单中心、非胚胎植入前遗传学检测(PGT-A)人群的研究,其结论需要在更大规模、更多样化的前瞻性队列中得到验证。同时,未能考虑所有潜在的混杂因素(如具体的子宫内膜准备方案类型)也是需要未来研究深入探讨的方向。
总而言之,这项研究如同为胚胎评估装上了一个“数字显微镜”,不仅更准确地预测了“能否怀孕”,还首次量化地揭示了胚胎的早期形态如何“预见”未来母婴的健康风险。它深化了我们对胚胎发育与妊娠结局连续性的理解,并推动辅助生殖技术向着更精准、更关注长期健康结局的方向迈出了坚实的一步。