ICSI 이전의 첨체 반응 유도 (RA-ICSI)

Intracytoplasmic sperm microinjection (ICSI)은 대부분 정상적으로 발달하는 수정된 난모세포와 수정란의 70%를 생성합니다. ICSI를 수행하기 위해 구배 이동 후 정자 현탁액에서 정자를 채취합니다. 그런 다음 마이크로피펫을 사용하여 편모를 부수어 고정하고 난자 세포질로 도입합니다.

인간의 자발적 첨체 반응 비율은 20% 미만입니다. 첨체 반응 및 고정화된 정자의 비율에 대한 두 가지 연구에서 그들 중 95%가 막의 불안정화를 가지고 있지만 그들 중 17.8%만이 완전한 RA를 만들었다는 것을 보여주었습니다. 즉, 10개의 정자를 미세 주입했을 때 2개만이 첨체 물질을 완전히 제거했습니다. 다른 모든 물질은 첨체 물질과 함께 난모세포에 도입됩니다. 그러나 이 물질은 첨체 반응이 난자를 둘러싸고 있는 투명대 통과의 전제 조건이기 때문에 정상적으로는 난자에 들어가지 않습니다.

ICSI의 성공을 위해 첨체 반응 정자를 사용하는 것의 중요성은 이전에 여러 동물 종에서 강조되었습니다. 생쥐에서 첨체 반응의 유도가 더 높은 수정률(30%에서 약 60%)로 이어진다는 것이 입증되었습니다. 토끼와 말에서도 비슷합니다. Kimuraet al. 또한 첨체 온전한 토끼 정자와 햄스터 정자를 주입한 마우스 난모세포가 2세포기에 도달하지 않고 핵 활성화 및 배아 발달 중단을 나타냈다고 보고했습니다. 동일한 정자의 이러한 "세포 독성"은 주입 전에 첨체에서 방출될 때 사라집니다. 또 다른 연구에서는 정자 머리를 주입하는 동안 첨체의 존재가 난자 생존에 미치는 해로운 영향이 골든 햄스터에서 입증되었습니다. 첨체 온전한 정자를 미세 주입한 난모세포는 모두 죽었고, 첨체 반응 정자를 주입한 난자만이 생존했을 뿐만 아니라 79%의 경우에서 2전핵 단계로 발달하여 정상 출산에 도움을 주었습니다(19%).

Yanagimachi 팀은 마우스 난모세포 내에서 다른 종의 정자 첨체 통합의 잠재적으로 위험한 영향에 대한 연구를 보고했습니다. 이들 저자에 따르면 유해한 성분은 아마도 트립신 유사 아크로신 및 히알루로니다아제와 같은 효소일 것인데, 그 주사가 첨체 온전한 정자로 ICSI의 효과를 모방했기 때문입니다. 같은 연구에서 독성 효과는 첨체의 크기와 관련이 있으며 따라서 프로테아제 효소의 함량과 관련이 있음이 확인되었습니다.

첨체와 그 내용물의 독성 효과는 Morozumi와 Yanagimachi에 의해 명시적으로 설명되었습니다. 모양이 불규칙한 난모세포의 변형, 부종 또는 유사공포성 세포질 모양의 세포용해를 유발합니다. 또한, 외인성 또는 첨체 효소에 의한 손상은 난모세포의 피질에 미세소관의 비정상적 축적을 통한 난모 세포골격 파괴와 관련이 있음이 입증되었습니다.

난모세포의 형태학적 및 초미세구조적 변화에 더하여, 첨체의 통합은 난모세포의 핵 활성화의 결여를 초래할 수 있습니다. Kasaiet al. 첨체에서 정자가 방출되면 난모세포 감수분열의 완성이 더 빨리 일어난다고 보고되었습니다. 유사하게, 첨체 반응 정자와 함께 ICSI 후 수정률의 증가가 돼지에서 관찰되었습니다. Morozumi 등의 연구. 또한 ICSI 이전에 여러 종의 정자에 대한 첨체 반응의 유도가 인간 정자에서 나타나는 난모세포 활성화의 가속화를 초래했음을 입증했습니다. 이는 첨체 온전한 정자 또는 첨체 반응 정자를 사용한 ICSI 후 칼슘 진동의 프로필 간의 유의미한 차이에 의해 입증되었습니다. 첨체 반응 정자를 주입한 난모세포에서 기록된 칼슘파는 조기 발현과 진폭 및 더 높은 주파수를 특징으로 합니다. 대조적으로, 첨체 온전한 정자가 주입된 난모세포에서는 칼슘 반응이 비정상적으로 지연되었습니다.

따라서 ICSI 동안 "핵심" 난모세포 활성화 신호인 변경된 칼슘 진동은 배반포 단계로의 비정상적인 착상 전 배아 발달의 원인입니다. 실제로, 온전한 정자 또는 첨체 반응 정자가 각각 미세 주입될 때, 살아 있는 건강한 생쥐 출생의 비율이 40%에서 71%로 증가합니다.

동일한 연구에서도 두 가지 사실이 밝혀졌습니다.

• 첨체 물질의 도입은 난자 부피에 비해 양이 많을 때 더 해롭다. 따라서 배아 발달을 개선하기 위해 난모 세포질에 도입되는 물질의 양을 체계적으로 줄이는 데 관심이 있습니다.
• 두 번째는 ICSI 전에 첨체 반응의 유도가 배아 발달을 크게 개선하여 배아 이식으로 태어난 아기의 수를 크게 향상시킨다는 것입니다.

인간의 ICSI는 매우 만족스러운 결과를 나타내지만, 배아로 얻은 영아의 비율은 IVF 배아 이식 후보다 낮습니다. 따라서 microinjection 전에 acrosome reaction을 유도하여 ICSI 결과를 개선할 수 있는 가능성이 있다.

여러 연구 후 정자 첨체 반응을 유도하기 위해 파트너의 여포액(FF)과 함께 정자를 배양했습니다(Karim Rahal, 2011 Master Thesis 2). FF는 실제로 AR의 강력한 유도제입니다. 환자의 FF는 남편의 정자만을 사용하기 때문에 추적성의 문제가 없습니다. 이 기술은 가장 가난한 정액에 적용될 수 있습니다. 마지막으로, 난포액은 항상 난모세포 검색 중에 회수되어 이용 가능하기 때문에 이 기술은 매우 쉬운 루틴으로 사용됩니다.