傳統上我們觀察卵或是胚胎細胞,是依照細胞的形態及生長速度分級,分級佳的會有較高的懷孕率。後來加上胚胎著床前基因篩檢 (PGT-A),排除染色體異常的胚胎,植入染色體正常的胚胎得到更高的懷孕率。但是,細胞最重要的功能,能量的使用及代謝,卻很難評估。由於能量使用和粒線體有關,所以有文獻用粒線體的 DNA copy number 做研究,發現卵的 mtDNA copy number 較高,會有較好的胚胎發育;但是胚胎細胞的 mtDNA copy number 較高,反而有較低的著床率。因此該如何評估細胞的能量使用,似乎需要更好的方法。
螢光生命週期顯微系統 (FLIM,Fluorescence Lifetime Imaging Microscopy),是分析分子的螢光衰減常數 (fluorescence decay constant;τ),產生影像的一種技術。NADH (nicotinamide adenine dinucleotide dehydrogenase) 和 FAD (flavin adenine dinucleotide),是位在粒線體基質中的兩種重要分子。2018 年 12 月份的 Fertility and Sterility,有一篇文獻利用 FLIM 觀察老鼠卵細胞中的 NADH 和 FAD,發現粒線體功能異常的卵細胞 (Clpp-/-) 和高齡的卵細胞,在 FLIM 的視野下和正常卵細胞有明顯的差異。
此外,在不同亮度的 FLIM 照射之下,卵細胞的活性氧物質 (Reactive oxygen species),統計上沒有明顯的升高。而後續胚胎的發育,囊胚率也沒有明顯的差異。可見 FLIM 這項技術對卵細胞沒有明顯的傷害,而且可用來評估卵細胞的粒線體功能,未來有機會用在評估卵子甚至是胚胎的粒線體功能是否正常,期待將來有更多的研究證明 FLIM 的臨床應用。
參考文獻
Fertil Steril. 2018 Dec;110(7):1387-1397. Metabolic imaging with the use of fluorescence lifetime imaging microscopy (FLIM) accurately detects mitochondrial dysfunction in mouse oocytes.
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