在傳統(tǒng) IVF(體外受精)中,女性往往需要高劑量激素刺激來獲得成熟卵子,這不僅耗時、昂貴,還存在卵巢過度刺激綜合征(OHSS)的風(fēng)險。
近年來,科學(xué)家們開辟了一條新道路:利用 iPS 干細胞技術(shù)制造“卵巢支持細胞”(OSCs),為體外卵子提供類似體內(nèi)的成熟環(huán)境。
初步臨床數(shù)據(jù)顯示,加入 OSCs 的體外成熟卵子,其受精成功率顯著提升,每周期成功率幾乎翻倍。
這項突破不僅讓 IVF 更安全、更高效,也為高風(fēng)險女性提供了全新的生育希望。
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▲圖解摘要
01.技術(shù)原理與機制
iPS 干細胞(誘導(dǎo)多能干細胞)能夠分化為體內(nèi)幾乎所有類型的細胞,包括卵巢中支持卵母細胞成熟的顆粒細胞樣細胞。
研究團隊通過調(diào)控三個關(guān)鍵轉(zhuǎn)錄因子——NR5A1、RUNX2 和 GATA4,讓 hiPSC 高效分化形成卵巢支持細胞(OSCs),這些細胞不僅在形態(tài)上與天然顆粒細胞相似,還表達 CD82 和 FOXL2 等成熟標(biāo)志物。
在體外培養(yǎng)中,傳統(tǒng) IVM(體外卵母細胞成熟)依賴靜態(tài)培養(yǎng)基,缺乏卵巢微環(huán)境的動態(tài)信號,卵子成熟率和胚胎質(zhì)量受限。
而 OSCs 通過旁分泌機制釋放生長因子(如 TGFB1、EGF、IGF2BP1/2/3)和 NOTCH 信號,模擬卵巢微環(huán)境,為卵母細胞提供持續(xù)、精準(zhǔn)的發(fā)育指令。
這種“卵巢小助手”作用不僅改善了 MII 卵母細胞的成熟,還增強了胚胎的發(fā)育潛能,使體外培養(yǎng)的卵子在基因表達和表觀遺傳特征上更接近體內(nèi)成熟卵子。
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▲TF介導(dǎo)的hiPSC分化生成OSC,從而提高MII期卵母細胞的成熟率
02.臨床前驗證與安全性
在臨床前研究中,團隊將 OSCs 與人體卵母細胞共培養(yǎng),MII 成熟率從傳統(tǒng) IVM 的約 52% 提升到 65–70%,表明 OSCs 可有效支持卵母細胞完成減數(shù)分裂。
為了驗證安全性,研究人員進行了嚴格的 NGS 條形碼追蹤和 PGT-A 分析,確認卵子及胚胎中不存在 OSCs 遺傳物質(zhì)殘留。
此外,通過對多個 OSC 批次進行單細胞 RNA 測序(scRNA-seq),確保細胞群體中成熟顆粒細胞比例 > 90%,低質(zhì)量細胞占比 < 6%,顯示制造過程穩(wěn)定可靠。
研究還評估了 OSCs 的長期穩(wěn)定性和運輸條件。結(jié)果顯示,無論在 6–12 個月儲存,還是 7 天運輸期間,細胞活性和標(biāo)志物表達均保持穩(wěn)定,保證了 Fertilo 產(chǎn)品在臨床使用中的安全性與可重復(fù)性。
通過這些臨床前驗證,研究團隊確保 OSC-IVM 的安全性、可控性和可推廣性,為后續(xù)人體試驗奠定了堅實基礎(chǔ)。
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▲CG-OSC的臨床應(yīng)用顯著改善了IVM的療效
03.人體臨床應(yīng)用與效果
在第一階段人體試驗中,20 名適齡女性患者接受最小激素刺激周期后,卵母細胞與 OSCs 共培養(yǎng)。
結(jié)果顯示,MII 成熟率達 68%,受精率 84%,胚胎分裂率 91%,高質(zhì)量胚胎(HQ BFR)38%,臨床妊娠率 53%,首例健康出生嬰兒 3,255 g,Apgar 9/9。
第二階段對照研究中,F(xiàn)ertilo OSC-IVM 與傳統(tǒng) IVM 相比,每周期治療成功率提升至 41%(對照組 20%),MII 卵母細胞成熟率 70% vs 52%,HQ 胚胎率 14% vs 7%,Euploid 胚胎率 10% vs 2%。
這意味著 OSCs 的加入不僅提高了卵子成熟質(zhì)量,也顯著增加了可移植胚胎數(shù)量,為患者提供了更高概率的妊娠成功。
值得注意的是,這一策略特別適合高風(fēng)險 OHSS 患者或激素刺激受限女性。此外,F(xiàn)ertilo 可應(yīng)用于救援 IVM 或在腫瘤患者等需快速生育保存卵子的場景中,減少激素負擔(dān)和治療周期,兼顧安全與效率。
04.總結(jié)
Fertilo 的成功證明了 iPS 干細胞技術(shù)在生殖醫(yī)學(xué)中的應(yīng)用潛力。通過制造卵巢支持細胞,科學(xué)家們重建了體外卵母細胞的微環(huán)境,大幅提升了受精率和高質(zhì)量胚胎比例。
這不僅為傳統(tǒng) IVF 提供了安全、高效的替代方案,也為高風(fēng)險患者和特殊群體帶來了生育新希望。
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