科學與健康｜點亮希望！新技術有望探明胚胎移植失敗原因

　　輔助生殖是點亮生育希望的一項重要技術。然而，胚胎移植失敗（RIF）的病因診斷如同“大海撈針”。

　　中國科學院動物研究所近日發表於國際學術期刊《細胞》上的一項科研成果顯示，基於微流控芯片的人類胚胎3D植入模型（3D子宮胚胎植入模擬芯片），首次在實驗室裏完整復刻人類胚胎着床的全過程，有望探明輔助生殖反復失敗的病因。

　　檢測流程簡化：模擬胚胎着床的病理異常

　　在接受輔助生殖技術治療的患者中，約有10%的個體在經歷3次胚胎移植後，仍無法實現臨床妊娠。胚胎、子宮內膜、免疫系統等都有可能是失敗因素。

　　“新技術創新構建子宮內膜模擬體系，再通過模擬胚胎着床的病理異常，更精準查找病因。”中國科學院動物研究所研究員於樂謙説，研究發現RIF患者的子宮內膜細胞多存在凋亡細胞增多、增殖能力下降等異常，“也就是説，孕育種子的土壤比較貧瘠”。

　　人類植入和植入失敗3D體外模型總覽圖。（研究團隊供圖）

　　此外，RIF患者的子宮內膜組織囊胚植入率、植入後胚胎形成羊膜腔和卵黃囊的比例均不及健康人群，這與臨床患者“移植成功但胚胎停育”的表現完全吻合。

　　研究團隊已經驗證：來自經血的子宮內膜細胞與活檢樣本的基因表達相似度達94%，用其構建的“人工子宮內膜”，囊胚植入率與活檢樣本構建的模型差異在5%以內。

　　“這意味着，未來患者只需提供少量子宮內膜樣本，就能構建體外植入模型。”於樂謙説，相比傳統宮腔鏡活檢可能帶來的出血、感染風險，經血取樣無創、無痛，患者接受度大幅提升。

　　觀測胚胎發育：解鎖胚胎與母體的“對話密碼”

　　此前，科學家雖能觀察到胚胎與子宮內膜接觸，卻無法明確兩者間的信號交流，如胚胎分泌什麼因子“告知”母體準備着床，母體又以何種方式“回應”胚胎。

　　我國研究團隊還解析了胚胎在附着階段和入侵階段的“對話信號”：附着階段，胚胎分泌的因子與子宮內膜受體結合，打造了促進“附着位點”形成和抑制上皮細胞凋亡的兩條通路，若阻斷，囊胚附着率將下降68%；入侵階段，胚胎與子宮內膜相互分泌因子，促進滋養層細胞增殖。

　　首次實現人類胚胎着床全過程體外模擬。（研究團隊供圖）

　　研究團隊成員之一、中國科學院動物研究所研究員王紅梅説，在我們構建的首個體外人類3D子宮模型中，“胚胎主動入侵、母體主動配合”的動態對話被首次解析。

　　此外，研究團隊還基於微流控技術構建了分層培養體系，將胚胎發育模擬延伸至“着床後”關鍵時期，不僅能讓胚胎完成“定位、附着、入侵”的完整流程，還能觀測並判斷出胚胎是否真正發育。

　　高效藥物篩選：推動輔助生殖技術更精準

　　據世界衞生組織統計，全球約六分之一成年人受不孕不育影響。

　　“對於整個生殖醫學領域而言，3D子宮胚胎植入模擬芯片技術實現了基礎研究與臨床應用的無縫銜接，將為臨床醫生提供更實用的診療工具。”王紅梅説。

　　從破解着床失敗難題到探索生命起源奧秘，人類輔助生殖技術方興未艾。有業界專家表示，中國團隊的新發現將助力人類探索早期發育異常、妊娠並發癥乃至部分先天疾病的起源。

　　體外構建人類3D子宮模型。（研究團隊供圖）

　　王紅梅表示，研究團隊已完成對1119種美國食品和藥物管理局批准的藥物測試，未來有望為患者提供個性化藥物篩查，推動輔助生殖技術邁入更加精準的新階段。

　　前方的道路，通往的是對人類生命之初更系統、更深刻的認知，也孕育着守護生命健康的嶄新可能。

　　策劃：陳芳

　　統籌：吳晶、王敏、楊洋

　　記者：彭韻佳

　　新華社國內部出品