酸素濃度を 5% から 2% に下げることが ICSI の結果に及ぼす影響

酸素レベルは、細胞内の高レベルの有害な活性酸素種を減らす上で重要な役割を果たし、胚の遺伝子発現に影響を与え、胚のグルコース代謝を助け、2PN から胚盤胞期までの胚の発育を促進します。保育器内の酸素濃度は、胚が遭遇する体外環境の重要な決定要因。 着床前の胚は、1細胞から桑実胚期まで比較的一定のレベルで酸素を消費しますが、胚盤胞期では消費量が大幅に増加します。 酸素はエネルギー生成に役割を果たしますが、濃度が高すぎると活性酸素種の形成により有毒な影響を与える可能性があります。 いくつかの種の卵管および子宮では、生体内酸素レベルが 1.5 ～ 8.7% の範囲にありますが、ほとんどの研究室では、ヒト胚の体外培養は伝統的に大気中の酸素濃度 (約 20%) の下で行われてきました。 哺乳類では、子宮内の酸素 (O2) 圧は卵管 (5 ～ 7%) よりも低い (2%)。 これは、圧縮後の胚の代謝戦略の変化と一致しており、臨床体外受精における EC に影響を与える可能性があります。 実際、廃棄されたヒト胚を利用した最近の研究では、2%で培養した場合の発芽率は、3日目以降の5%に比べて優れていました。 しかし、廃棄された材料を使用する場合、発芽に影響を与える無数の要因を制御することは非常に困難です。 体外受精の初期に利用可能な技術は、おそらく経済的な理由から、大気を使用する保育器の広範な導入につながりました。 20% 酸素)。 前世紀初頭頃、より自然環境に近い酸素 5% の環境を作り出すことができる、より高度な保育器が登場しました。

卵子や胚が育つ環境が整備されました。 現在、世界中で実施されている体外受精サイクルの約 60% で、胚は 5% の酸素下で培養されています。 ケーザーら。これに、胚培養におけるさまざまな酸素レベルを評価する実験データの長い歴史が加わります。 彼らは、長期培養における逐次酸素圧システム（1日目から3日目まで5%酸素、3日目から5日目まで2%酸素）の影響を評価しました。 胚培養中の酸素レベルが妊娠および出生率に及ぼす影響は、それほど単純ではありません。 ただし、ほとんどの研究では、5% 酸素下で胚を培養すると胚の品質が向上することがわかりました。 この矛盾は、一部の研究ではサンプルサイズが小さいため検出力が不足していることによって部分的に説明されます。 メタ分析でデータをプールすると、全体的な効果は 5% 酸素下での培養に有利になります。 研究間で一貫性のない結果の別の説明は、卵割または胚盤胞期までの曝露期間の違いによるものである可能性があります。 メタ分析のデータを培養期間ごとに層別化したところ、培養 2 ～ 3 日後の妊娠率や出生率に​​対する酸素の影響はありませんでした。 しかし、胚盤胞期まで培養した後は、5%酸素下で培養すると、妊娠継続が改善されました。 以前の研究では、5% O2 の下で培養すると、胚盤胞期に達するヒト余剰胚が大幅に増加し、正常な数の細胞からなる胚盤胞の割合が高くなることが報告されています。

ヒトでは、5% という低い O2 圧が余剰胚の発芽率を高めるようであるという間接的な証拠が存在します。

酸素分圧を大気中からより生理的なレベルに下げることは、細胞数の増加とアポトーシスの減少、DNA 断片化の減少、酸化ストレスの減少という点で、哺乳動物の胚盤胞にとって有益です。 胚の成長と栄養外胚葉 (TE) および内部細胞塊 (ICM) への分化という代謝が非常に活発な時期に、この酸素の減少が酸化ストレスから保護される可能性があります。