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如何冷冻卵子和冷冻精子的过程详解

发布时间:2014-08-03 点击数:643

为防止年老后想要孩子时,精子根本就达不到授孕的精子数量了,或质量不好,一些丁克,年轻时想把自己的精子冷冻“存”起来,留条后路。  然而,采访中发现,无论是医学专家,还是伦理学家,都不赞成这种做法,因为,冷冻精子只是一种辅助生育手段,为不孕不育患者提供最后的帮助。 

在精子健康时,把它们冷冻起来,以备不时之需,如同给生育买了份保险(放心保)。那这份保险靠谱吗?冷冻会不会伤害精子?带着这样的疑问,本报记者走访了北京大学人民医院相关专家。 

冷冻精子不会变质?  在一些人眼中,精子冷冻复苏就像自己家中冰箱中的冻肉化冻一样,而且会变质。但事实上并非如此。

“目前精子冷冻技术已相当成熟,加入保护剂的精子一旦冷冻保存起来,它的生物活性就停止了,这意味着精子并不变质。”北京大学人民医院生殖医学中心助理研究员梁蓉说。  

临床上,将通过手淫射出的精液收集,取少量做抽样检查后,剩下的加入保护剂,超低温(零下100多℃)冷冻起来。需要使用的时候,将储存精子的样品管于室温下浸在自来水或双蒸水中或仅仅暴露于空气之中(两者均在室温下22℃左右进行)进行解冻。 

“加入保护剂,可防止精子细胞内水分结冰后,体积增大撑破细胞膜。”梁蓉说,但在解冻过程中,有一半左右的精子细胞会死亡,原因很多,如精子细胞内冰晶融化时,胞内液体会和胞外保存液发生交换,如果进入细胞内的液体过多、过快,会破坏精子细胞。  

“但是剩下的精子,如果活力良好,足够进行辅助生育技术。”北京大学人民医院生殖中心主任医师沈浣说:“理论上,一个受精卵只需要一个精子,如果健康精子数量过少,可以选用显微注射法,将精子一个一个注入卵细胞中。”   理论上可无限期保存  

“精子冷冻后,生物活性停止,理论上可长期保存。”梁蓉说。  伊恩·莫里斯的精子就是最典型的例子。而且,他还不是时间最长的,2004年,英国曼彻斯特的圣玛丽医院宣布一条令医学界轰动的消息:一名32岁的母亲利用试管婴儿技术于2002年顺利生下一名男婴,而她所使用的精子,竟是已被冷冻21年—1979年当她的丈夫接受睾丸癌手术治疗前所冷藏的精子。  

“能否受孕成功,不在于冷冻时间,取决于解冻后精子的活力。”沈浣解释,临床上,对解冻后的精子,会进行抽样评估,如活动精子的百分数、活动持续的时间、活力染色等等。“因此,基本能保证受孕精子的活力。但冷冻不是万无一失,如冷冻剂没有及时得到补充,会造成精子死亡,此外经过十几年或几十年而没使用的精子,势必也要接受环境中射线和辐射的影响,难免会发生质的改变。”而且,目前并不清楚长时间储藏的冷冻精子是否会对孩子长大以后的健康带来危险。动物实验显示,由冷冻精子孕育的后代会更易受到疾病的困扰,人类的冷冻精子是否也会如此,尚无研究。 

“此外,冷冻时间过长,容易产生伦理问题。”沈浣说,“如果一名男子50年前因某种原因将其精子冷冻保存,50年后如果这些精子让女性成功受孕,对于这名男子的儿孙来说,刚刚生下的婴儿到底是他们的长辈,还是晚辈?”  

因此,出于健康因素和伦理的考虑,国外对冷冻时间都有规定,如英国人工受精和胚胎组织规定,男性可以冷藏精子的最高年龄是55岁,并且精子最长冷冻时间不得超过10年。 

为癌症患者提供补救措施,可生下健康后代  “精子冷冻,可为癌症患者提供生育的补救措施。”沈浣说,对癌症患者的放疗、化疗,会造成精子的突变,甚至是丧失生育能力。如睾丸癌,这种多发于15—44岁的男性的疾病,年轻患者即使能幸运地治好,也会失去生育能力。“这些人可在治疗前把精子冷冻起来,备不时之需。”  

针对癌症患者的精子是否健康,沈浣介绍,癌症患者,如果是外界因素引起局部细胞的突变,没有转移,精子大多不会受到侵袭,如果是基因组疾病,精子的DNA大多有异常。“但癌症是多因素疾病,携带癌基因,不一定会得癌症,生下的孩子,只要在生活习惯上注意,也可以健康成长。”   利用“精子银行”,把“根”留住  “不仅是癌症患者,从事高危工作的人,如某些即将长期接触有害睾丸健康的特殊职业(辐射和放射线等)人群,可以提前冷冻精子,为生育买份保险。”沈浣说,“精子冷冻,如同"精子银行"。”  

2003年,许多美国军人在开赴中东前,会留下他们的精子冷冻起来。他们并不是害怕自己阵亡而没有后代,而是害怕可能遭受生化武器袭击,威胁自己正常的生殖能力。 

“目前,国内一些男性已经开始有这种意识。”沈浣说,一些患有疾病、或从事的工作有可破坏生殖力的男性,开始在医生的建议下或自身有意识的将自己的精子提前冷冻起来,给自己做一份生殖保险。“刘小姐的男朋友就是最典型的例子。”  

而且,精子冷冻,可以作为不孕不育者的一种辅助生育手段。一些非常严重的少精症患者,可以在治疗过程中将珍贵的精子冷冻保存,用以进行卵胞浆内单精子注射治疗。以防日后发展成无精症,以致彻底丧失了做父亲的能力。 

“在精子库保存精子是比较安全且让人放心的。”沈浣说,“国家对人类精子库的管理有严格的规定,申请保存者在保存精子前也要接受传染病的筛查。另外在低温保存过程中,也可以淘汰许多发育异常的精子。”  

冷冻卵子保存的一般步骤  保存卵子有两种方式。第一种方式是,把卵子储存在脱水的溶液中,然后用电脑系统让它慢慢冷冻起来,最后封存在超冷的液化氮中。另一种更新的方式是,把卵子放进高度浓缩的脱水溶液,然后立即储存在相同配方的液化氮中。  精子冷冻保存的一般步骤  (一)精子的收集  禁欲期(通常为3~5d)后,用手淫方法将精子收集于10~20mL无菌的聚丙烯样品收集容器中。要求禁欲期是为了更好地冷冻保存样品。通常而言,这样的精子与收集前禁欲期较短及不规则的精子相比,冷冻保存后的特性更恒定且更完善。  射出的精液是液态的,但正常情况下立即凝结成胶状。凝结后的精液通常在30min内液化,此时就可测定其体积。为了使精子获得最大的冷冻存活力,应在收集精液后1min内开始对液化精子进行冷冻保存处理。 

(二)体积的测量  体积可用较准的加样器或带针头的5mL注射器来测量,有时也可根据收集精液前后采样瓶的重量之差来计算。取0.1~0.2mL精液作精液分析(活动精子的百分数及其质量、精子密度等,参见本书有关章节),此外尚需取出一些精液,同时以用来做筛选某种性传染疾病的检测、进行某些检测以筛选导致性病的微生物如奈瑟淋球菌等(详见有关章节)。 

(三)甘油化  甘油作为冷冻保护剂,可以分步方式直接加入到未经处理的精液之中。每次加入后混匀,时间间隔为1min;或间接地作为扩张液或基液的组分,经稀释后逐步加入精液。而在美国与加拿大,40%以上的著名精子库,仍单独使用甘油作为冷冻保护剂,而越来越多的新的精子库则使用扩张剂,尤其是含甘油的两性离子缓冲系统。  甘油化的条件不一定涉及温度的特殊条件(除了室温之外)和接触时间(除了加入甘油及混匀所需时间之外)。  

(四)包装和存活力观察  甘油化的精液可吸入塑料吸管(可用封口剂,加热,或用尼龙塞来密封)或放入玻璃安瓿(用火焰封口),也可放入塑料冷冻管(冷冻小瓶)后用螺口盖拧紧。每份冷冻精液的体积通常是0.4~0.8mL,这可作为人工授精的一个单位。当然如果合适,人工授精也可能使用一个单位以上的精液,选择用于冷冻保存精子的容器是很重要的。这种容器应是易于标记、操作、储存,同样也应具有很好的生物兼容性以及抗压性能。高质量的聚丙烯吸管或小瓶看来最符合这些标准,而没有易碎及被洗涤剂污染等玻璃容器所具有的缺点。

放入液氮冷冻之前,除了要对被冷冻和储备的精子进行分装以外,还需准备一份质量控制检测样品。对收集后未经处理的精液、用冷冻保护剂处理过的精液以及储存前、冻融后的精液均应观察其中的活动精子及其活动力。通过观察能追踪冷冻保存各阶段的精子生存情况,并能确保了解冷冻精子的存活能力。 

(五)冷冻  吸管、安瓿中的精液冷冻保存时可分散或成组贮存,其位置保持垂直、水平或倾斜。通常是放在液氮气雾中,有时也可放在机械(电子)冷冻柜的冷冻气中。冷却和冷冻过程则可用人工以静态或逐步方式,也可用电脑控制的液氮供给系统来完成。最常用的是操作者利用液氮储存容器中的气相以直接一次性或逐渐方式进行冷冻。带有吸附液氮的石棉衬垫的生物干燥运送器,也能在气相中用于冷冻,然后在液相中转移到储存容器。

(六)储存  经分装的样品,均应贮存在金属容器内的液氮之中,而这些容器则应放置在适当的液氮冷冻箱之内。用以监视液氮水平面的装置[机械的和(或)电子的]是为了长期储存在高于液氮温度( -196℃)的情况下防止丧失精子功能,监视水平面的常见机械(手工)方法是将一根带刻度的插杆垂直放入液氮底部后拔出,则在其上面就会形成一条霜线,以指示液氮水平面,至于各种复杂的局部和遥控电子警报系统现许多国家均已有市售。另一方面,少数精子库只使用闪烁灯定期用肉眼检查,AATB的组织库标准只要求一个有效的监测程序,以确保样品始终储存在液氮表面之下。冷冻生物学家和有关研究人员,通过融解储存前样品,并进行检测,发现在冷冻刚开始期间精子活动力有某些丢失。然而以后储存在液氮表面之下-196℃的冷冻精子,活动力没有进一步丢失,人们已经证实癌症患者治疗前精液中的精子冷冻生存活动力往往是差的(解冻后精子活动力百分数降低),尽管如此,这降低了的运动能力在长期储存期间并不进一步降低。  在所调查的42家AATB成员的组织库中,只有2家报道了精液[由正常供精者及(或)治疗前患者提供]长期保存期间精子活动力丧失的例子。另有报道只有1例冷冻保存3年后精子活动力丧失。可以为人们所接受的观点是,贮存过程中精子活动力丧失系冷冻前没有准确测定所致或更可能是由于没有确保最佳储存条件所造成的。 

(七)解冻  将装有冷冻精子的包装盒暴露于空气或水中即可使冷冻精液恢复液态。通常暴露在室温,但也可暴露在其他温度下,这要根据各精子库设计的方法学而定。 

 (八)分发  若临床医师需要冷冻精子以开展IVF-ET,精子库应按要求送到该医师所在医院(或)诊所。冷冻精子从精子库的贮存柜取出后应放在预先盛有液氮或固体二氧化碳(干冰)的特殊运送盒内。然而,精子库若就在医院内,且离操作室甚近,则可不必放在上述特殊运送盒内,而可直接送到操作室供医师使用。冷冻精子在送临床使用前的融化有助于通过质量控制,再次评估精子冷冻存活状态。 

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