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女性生殖内分泌疾病的互补和替代医学

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体积 2021 |文章ID. 9999659 | https://doi.org/10.1155/2021/9999659

曲冰,熊云和,于晓凡,丁金利,翁静,杨兴华,马彦民,刘凌艳,杨静 卵泡代谢物辅助IVF / ICSI结果的临床评价“,循证补充和替代医学 卷。2021 文章ID.9999659 13 页面 2021 https://doi.org/10.1155/2021/9999659

卵泡代谢物辅助IVF / ICSI结果的临床评价

学术编辑器:永王
收到了 01 4月2021年
修改 2021年4月15日
接受 2021年4月20日
发表 2021年5月26日

抽象的

由于不孕症已成为一个重大的公共卫生问题,因此引入了辅助生殖技术。然而,体外受精(IVF)每个周期的受精率不同,患者需要重复IVF或改变为胞浆内精子注射(ICSI)。研究对象为75对女性输卵管阻塞夫妇(输卵管组)和42对男性精子异常夫妇(精子缺乏组)。我们全面探讨了夫妇的临床因素、卵泡代谢物和IVF/ICSI逐步结果之间的关系。IVF/ICSI结果受女性和男性卵泡代谢物和身体状况的影响,无论哪一方不孕。特别是在输卵管组,能量支持途径-糖酵解和丙酮酸代谢-在卵泡中是最重要的,IVF/ICSI结果也与精子参数有关。然而,在无精子症组中,除了精子条件外,卵母细胞质量也是精子质量差的一种补偿,因此,氨酰基- trna的生物合成和相关的支持代谢在卵泡环境中是至关重要的,并最终在IVF/ICSI结果中发挥决定性作用。分别结合选择性男性精子参数、雌二醇(E2)、卵泡丙氨酸、谷氨酰胺、糖蛋白、脂质和乙酸构建logistic回归模型来预测体外受精或ICSI结果。无论何种性别的不孕症,都应同时考虑男性和女性的因素。本研究为体外受精前评估提供了一种可行的选择,也为后续临床干预提供了指导,以提高体外受精/ICSI成功率。

1.介绍

来自美国和美国的数据[1]及英国[2]各国政府指出,12-15%的夫妻在其生产年龄遭受不孕症,这被确定为一个重要的公共卫生问题。女性不孕症最常见的原因是输卵管问题,影响了超过25%的不孕妇女。结构异常和/或盆腔炎症阻止精子在输卵管中行进,随后施肥定位[3.].大约一半的可怕涉及男性因素,单独的男性因素或男性雌性的组合问题,而大多数男性不孕症是可预防的,可弥补的或可治疗的4].侵入性工具被用于帮助不孕夫妇。然而,每个周期的受精率因疾病、排卵、诱导控制、卵母细胞选择、操作者经验和ART过程等各种问题而有很大差异。大部分患者需要重复IVF或改用ICSI才能获得满意的受精。这不仅给患者带来了身体上的负担,也给患者带来了经济上的负担。

已经努力改善IVF成果。总结总体生物事件,代谢物可以将系统动力学反映成一系列具有复杂现代代谢技术的可检测的小分子[5].因此,除了血迹或生化指标之外,一些研究人员靶向胚胎培养基(ECM)的代谢物[67]滤液[89]和女性血[10]为了预测IVF结果的生物标志物。但是,不同的研究中存在不一致的结果[2].可能是因为生产区域中的代谢图片远比在单个器官中可以考虑的状态的疾病更复杂。精子和卵母细胞的组合,以及以下患有父母的父母。因此,除了滤窗代谢分析外,女性的身体和内分泌状态也可能对生殖结果产生非阻塞的影响。

在卵母细胞环境中,卵泡液包括关于颗粒细胞分泌和传导的信息,以及在卵母细胞生长期间释放的代谢物[11].在我们以前关于PCOS患者的滤泡代谢谱的改变的研究中,我们发现了含卵泡代谢物的常见临床特征的显着影响,这可能影响IVF结果[9].为了进一步研究,本研究旨在研究男性和女性的临床因素,以及影响IVF结果的卵泡成分在两种不同的疾病组,男性精子问题不孕和女性输卵管问题不孕。收集卵泡代谢物信息后1H NMR,首先确定了女性对卵泡代谢物的身体和内分泌参数的影响。凭借这些知识,我们观察了IVF / ICSI结果与夫妻临床参数和滤泡代谢物的关系在两种不同的疾病群中。构建Logistic回归模型以预测IVF结果,协助临床医生评估IVF的成功率,并确定是否直接进行IVF或ICSI。

2.实验部分

2.1。样品采集

本研究涉及117夫妇在中国武汉大学人民医院接受了IVF / ICSI。其中,75个夫妇患有女性输卵管阻塞(输卵管组),没有任何男性问题。其他42对夫妇受到男性异常精子状况(脱蛋白组)的影响,由27个寡核苷酸和15例组成。精子状态根据WHO-5标准测量[12].在该样品中没有发现其他生殖或内分泌疾病。整个样本队列包括来自中国湖北的中国女性。该研究由中国武汉大学人民医院的机构审查委员会(IRB)批准。在全面解释所使用的所有程序的目的和性质之后,已经从每个患者或主题获得书面同意。

建议所有征聘的女性在排卵前至少七天享用罚款。卵母细胞受到GNRH长方案的刺激。测量性激素水平,并定期进行超声检查。注射人绒毛膜促性腺激素(HCG)后34-36小时收集卵泡。卵母细胞检索是在经阴道超声的指导下进行的。合并来自同一患者的滤液,并在4℃下以12000rpm以12000rpm离心10分钟,以除去组织,碎片和甘蓝细胞。最后,将上清液在干冰下运输并在-80℃下储存直至分析。收集夫妻的相对临床信息。

2.2.辅助生殖技术(ART)议定书和信息

这项研究包括每个女人的一个周期。在卵母细胞检索后,在施肥培养基中使用梯度制备的精子在三小时内进行IVF的授精。密切观察两种前核(2PN)的外观,如果需要,也在4小时内进行血胞上质精子注射(ICSI)。三十夫妇直接接受了ICSI,因为它们具有以下问题中的至少一个,(1)精子活动率(水平A + B)<1%;(2)精子密度<1×106/毫升;(3)正常精子形态率<1%;(4)上一个ART周期的体外受精失败。然后将卵母细胞转移到卵裂培养基中进一步发育。总受精率(FR)计算为成功受精的卵母细胞数与参与受精的卵母细胞数之比。然后在显微镜下计数2PN的数量。将2PN数与受精卵数的比值定为有效受精率(2PN- fr)。卵裂后3天实施标准胚胎质量评价策略[13]如表中S1.在第三天的那些属于II或II级和胚胎编号的胚胎,最高质量定义。最高质量的胚胎速率(TQER)计算为顶部质量胚胎数与2PN裂解数的比率。

2.3.1H NMR实验

将冰冻的卵泡液样品解冻、涡旋和离心。530卷μ.将每个样品的L转移到5mm NMR管中,同轴毛细管60 μ.L TSP (0.53 mmol)2O,作为化学位移和定量参考。实验序列是随机的,在布鲁克DRX500-MHz NMR光谱仪上在25°C下进行,使用CPMG (Carr-Purcell-Meiboom-Gill)的脉冲序列和水的饱和脉冲。每个光谱采集64个瞬态,光谱宽度为6000hz,采集16K数据点。采用与0.5 Hz线展宽相对应的指数加权函数对自由诱发衰减进行傅里叶变换。在Bruker XwinNMR 3.5版软件中应用了相位和基线校正。

2.4.数据分析

所有统计分析都是使用SPSS统计(Ver.21)进行的。对于临床参数和IVF / ICSI结果,提供了平均和标准偏差(AVE.±STD),并使用95%置信区间(CI)作为统计阈值。一种T以及,Mann-WhitneyU组间比较采用卡方检验。采用皮尔逊相关法探讨变量之间的关系。FR、2PN-FR和TQER的体外受精/ICSI结果来自于分步过程,两者之间存在不可忽略的相关性。因此,在接下来的小节中,在观察影响各个步骤的参数时,通过控制前面的步骤计算出各自的偏相关系数。这样,先前步骤的影响就被消除了。此外,为了进行相关计算,收紧了显著阈值 选择< 0.03作为显著截止值,以减少干扰因素和假阳性结果。多变量分析采用正向逐步变量选择算法进行logistic回归分析,自动保留最有利于识别的变量。提供了模型系数的95% CI,以及受试者工作特征(ROC)的预测结果。Bonferroni调整的 使用R软件进行值。

3.结果

3.1.临床信息

该研究的样本队列涉及117对夫妻,其中输卵管组中的75次和42次在痢疾组中。收集了女性和男性受试者的临床信息,并且在表中总结了包括年龄,体重指数(BMI),卷曲激素(FSH),卵泡刺激激素(FSH)和精子密度的代表性人口统计信息1按组。除精子相关的参数(精子密度,精子运动A和B,水平和B级精子百分比,总动力学和PR + NP百分比)之间,大多数特征是相当的。到痢疾小组。


临床特点 输卵管组(n = 75) Dysspermia Group(n = 42) 纠正 价值(95%CI)

女性
年龄 32.0±5.1 31.1±4.9 NS
BMI(公斤/米2 22.2±3.3 21.6±2.9 NS
基础FSH(个人/毫升) 6.2±1.7 6.9±2.4 NS
基底LH(个人/毫升) 4.1±2.0 4.4±2.2 NS
雌二醇,(E2,Pg / ml) 40.6±15.9. 48.7±22.1. NS
英国石油公司系统。(mmhg) 101.6±3.8 101.9±3.3 NS
BP迪亚。(mmhg) 65.5±6.3. 64.4±5.5 NS
脉冲率(P.,min−1 66.1±7.2 66.3±7.3. NS
呼吸速率(R., min .−1 20.2±1.1 20.3±1.1 NS
dbil(umol / l) 3.6±2.1 3.5±1.9 NS
BUN(MMOL / L) 4.2±1.1 4.3±1.1 NS
空腹血糖(mmol/L) 5.0±1.3 4.8±1.2 NS
肌酐,(CR,μ.mol / l) 49.8±8.1 51.8±10.3 NS
SFN 13±6. 12±6 NS
Orn. 12±7 12±6 NS

男性
年龄 33.5±8.0 33.6±5.4 NS
BMI(公斤/米2 22.7±6.4 23.4±6.4 NS
英国石油公司系统。(mmhg) 108.3±23.6. 106.3±24.7 NS
BP迪亚。(mmhg) 68.0±16.1. 66.1±16.2 NS
精子密度(×106/ mg) 88.6±52.1. 44.0±48.2. < 0.01
精子活力A (%) 22.9±8.6 12.7±10.3 < 0.01
精子运动B(%) 37.3±8.5 23.7±15.2 < 0.01
a级精子(%)1 13.6±9.0 3.3±4.0 < 0.01
B级精子(%)2 21.0±11.1 7.5±7.5. < 0.01
总动力(PR + NP,%) 36.4±11.5. 14.9±9.3 < 0.01

FSH、促卵泡激素;LH,促黄体激素;英国石油公司系统。,systolic blood pressure; BP dia., diastolic blood pressure; DBIL, direct bilirubin; BUN, blood urea nitrogen; PR, progressive; NP, nonprogressive; SFN, small follicle number in ovaries; ORN, oocyte retrieved number. Level a sperm: fast-moving sperms; Level b sperm: slowly moving sperms.
3.2。检测到的卵泡代谢物1HNMR.

CPMG.1收集每个卵泡液样本的小分子核磁共振谱。根据其化学位移和多样性,共识别出67个峰区[14].这67个峰的详细信息列于表中S2,包括氨基酸,葡萄糖,胆碱和脂质。获得每个峰值区域的积分。随后采用与FF代谢物相关的分析在这些67峰积分上。

3.3。临床参数对卵泡代谢物的影响

对117例女性患者的67个卵泡代谢峰积分进行相关分析及其临床参数。相关系数和基于对应的日志10 值在视觉上呈现在图中1.那些橙色到深红色的配对是密切相关的,有显著的相关性 值小于0.01。

首先,女性的脉搏率(P. min−1),呼吸率(r = min−1),收缩压是最有效的临床参数。P.和R.反向呈滤泡代谢物,包括乳酸,醋酸盐,脯氨酸,谷氨酰胺,3-羟基丁酸,丙酮酸,谷氨酸,β-Glucose,酪氨酸和甲酸。BP SYS的影响力趋势。在卵泡代谢物上几乎与R.二,肝功能指数-DBIL和肾功能指数 - BUN - 对异亮氨酸有影响,β- 葡萄糖,酪氨酸和丙酮酸,谷氨酰胺和葡萄糖。第三,年龄与乳酸和丙氨酸水平进行正相关。BMI与糖蛋白和葡萄糖呈正相关。最后,毫无疑问,内分泌参数,E2和FSH,影响了卵泡。FSH对乳酸产生负面影响,而E2对谷氨酸含有阳性作用。此外,女性卵巢中的小卵泡数(SFN)与卵泡乳酸,丙氨酸和α.葡萄糖(图1).

3.4.IVF / ICSI的结果

在整个样本队列中,通过IVF处理88个夫妇,47次接受ICSI,18家配偶参与两种技术。在图中2和表S3在此基础上,以总体受精率(FR)、2PN受精率(2PNFR)和最高质量胚胎率(TQER)的形式给出了逐步体外受精/ICSI结果。总结两组的总体结果。两组在每次平行比较中均无显著差异。例如输卵管组的IVF FR(62.4±26.9%)与无精子症组(59.3±26.1%)相似,ICSI 2PNFR(87.3±22.3%)与无精子症组(90.9±15.1%c)相似。

这并不令人惊讶的是,由于不同的授精技术,在输卵管和脱蛋白群体中,来自ICSI治疗的FR(约80%)明显高于IVF治疗(〜60%)(  < 0.01). Similarly, in the tubal group, 2PNFR of ICSI was elevated ( < 0.05)。输卵管组体外受精TQER(67.6±32.2%)明显高于ICSI(50.2±35.1%) < 0.05。当在无精子症组放大时,在15对无精子症夫妇中也发现了更高的胚胎最高质量率的趋势 临界值0.051。

3.5.输卵管性不孕组体外受精/ICSI结果的影响因素

探讨了IVF / ICSI之间的相关性和夫妻的可用临床参数。首先,在IVF子集和整个输卵管组中的FR和男性年龄之间发现了显着的正相关性。IVF FR与精子质量参数正相关,包括正常精子形态和渐进运动(PR)并不令人惊讶。但ICSI FR与卵母细胞检索的数量(ORN)和雌性卵巢的总SFN呈负相关(图3., 桌子S4).类似地,ORN似乎对2PNFR产生了负面影响。根据检索到的卵母细胞的数量,我们进一步将管道ICSI群组分为两个亚组,一个卵母细胞数大于15(n = 9), and the other less than 15 (n = 12). The subgroup with more oocytes retrieved number had statistically lower FR ( < 0.05)。同样,2PN速率显着降低( < 0.05)。女性尿肌酐也呈同样的阴性趋势。

胚质量评价步骤受复杂因素的影响。精子参数和男性年龄也有影响。然而,与TQER对FR的正面影响相比,男性年龄对TQER有负面影响。与FR一样,女性卵巢的SFN对ICSI的EQTR也有负面影响。此外,女性血压与ICSI TQER密切相关。

卵泡代谢物也呈现出与艺术成果的显着相关性(表S5).对于参与ICSI的患者,增加的组氨酸和葡萄糖减少似乎改善了FR。乳酸和丙氨酸似乎有利于整体艺术FR。肌酐在以下2PN转化步骤中发挥了作用,对IVF 2PN-FR产生了肯定的贡献。较少的葡萄糖在整体艺术2PN-FR上出现了有利可图。此外,呈现的脂质的高含量有助于ICSI TQer。

图中列出了影响逐步IVF/ICSI结果的所有因素3.S1更多的细节。

3.6。预测输卵管不孕组的IVF / ICSI结果的逻辑回归

输卵管性不孕症组中,参与体外受精(n= 68)进一步分为两部分,第一部分试管婴儿FR小于70% (n = 39, entered as “0”) and the other with IVF FR above 70% (n = 29; entered as “1”). The logistic regression model automatically retained the most discriminant variables with an overall predicted accuracy of 83.8%. ROC space is plotted in Figure4,具有0.85(CI:0.76〜0.95)的Auroc(ROC下区域),说明令人满意的辨别能力。表中提供了模型中的包含变量的系数,以及它们的意义95%CI,是表格2.高水平的丙氨酸和精子活力、更均匀的细胞质和更低的E2水平有利于体外受精FR。其中卵泡丙氨酸对体外受精FR贡献最大,比值比(OR)较高。


系数细节 模型参数
B 团体。 Exp (B) exp (B)下限95% CI exp (B)上限95% CI Model -2日志可能性 总体预测百分比 ROC地区 95%CI下限 95%CI上限

输卵管组IVF受精率
丙氨酸 1.92E+ 2 0.013 1.83E + 83 4.76E+ 17 7.01E+ 148 60.60一个 83.82 0.85 0.76 0.95
E2 pg毫升−1 -5.37E − 02 0.016 9.48E − 01 9.07E − 01 9.90E − 01
胞质状态(1。颗粒状;2.均匀) 2.64E+ 00 0.001 1.41E+ 01 2.94E+ 00 6.72E+ 01
精子存活率 1.16E − 01 0.002 1.12E+ 00 1.04E+ 00 1.21E+ 00

试管婴儿高质量胚胎率输卵管组
谷氨酸 2.87E+ 2 0.012 2.72E + 124 6.56E + 27 1.13E + 221 69.92一个 80.88 0.83 0.73 0.93
精子体积(毫升) 1.22E+ 00 0.003 3.38E+ 00 1.52E+ 00 7.52E+ 00
精子存活率 6.98E − 02 0.022 1.07E+ 00 1.01E+ 00 1.14E+ 00
卵母细胞放射状冠排列(1。紧凑的;2.略扩张;3.径向) 1.62E+ 00 0.005 5.03E+ 00 1.62E+ 00 1.56E+ 01

一个估计在第6次迭代时终止,因为参数估计的变化小于0.001。

同样地,参与IVF的输卵管不利耦合(n = 68) were split into two groups based on their TQER outcomes. Those with TQER lower than 70% were included in one group (n = 29, entered as “0”), and those with TQER higher than 70% were placed into another group (n = 39, entered as “1”). Follicular glutamine, arrangement of oocytes, radial crown, sperm volume, and viability were recruited in the final model generating 80.9% overall predicted accuracy. From the model parameters and sensitivity analysis, the glutamine level represented the greatest impact on IVF TQER. The model AUROC achieved 0.83 (95% CI: 0.73∼0.93, Figure4).然而,由于该组的ICSI样本群体有限,我们无法构建任何ICSI TQER模型。

3.7。影响失育症集团IVF / ICSI结果的因素

从相关结果来看,发现精子的总体进步(PR)和非进口(NP)运动组合呈正影响困难患者群体(图3., 桌子S6).这是因为,在试管受精中,精子和卵母细胞仍然是自我结合的,这取决于精子的活动能力。另一方面,这种活性并不像ICSI受精步骤那么重要。然而,精子畸形对ICSI FR的危害日益突出。此外,女性的内分泌和生理因素,包括FSH、BMI、收缩压和舒张压,也影响ICSI FR。一系列代谢产物对不育夫妇的受精步骤有影响(表)S7).它证明糖蛋白,赖氨酸,异亮氨酸,肌酐和3-羟基丁酸在IVF和ICSI方法中对FR产生负面影响。脯氨酸受影响的IVF FR,而亮氨酸,缬氨酸和谷氨酰胺对ICSI FR有影响。

在不育组中,男性的BMI、BP值均低于正常对照组。在ICSI和IVF 2PN-FR中分别显示了重要性。女性FSH、ORN、SFN与2PNFR再次呈负相关。在这一步骤中,3-羟基丁酸、赖氨酸和精氨酸与体外受精和ICSI结果均呈负相关。在体外受精2PN-FR结果中,肌酐、乳酸和亮氨酸的功能更明显。此外,雄性的血压和卵泡亮氨酸与胚胎质量密切相关。

图中总结了影响逐步IVF/ICSI结果的所有因素3.S1更多的细节。

3.8。Logistic回归预测无精子症组体外受精/ICSI结果

在Dysspermia IVF组(n = 20), 12 couples obtained satisfactory IVF fertilization rates (FR ≥ 70%,n = 12, entered as “1”). The remaining couples received an FR of less than 70% (n= 8,输入为“0”)。正向逐步算法只将滤泡糖蛋白留在logistic回归中,但预测准确率为75%,AUROC为0.84 (CI: 0.67 ~ 1.00,表3.).这20个夫妇中的一半超过了70%以上的IVF TQer(TQer≥70%,n = 10, entered as “1”). Both follicular lipids and female alanine aminotransferase (ALT) in blood appeared discriminative for IVF TQER, producing a high model prediction accuracy of 90.0% and an AUROC of 0.96 (CI: 0.87∼1.00, Figure4).在保留的变量中,卵泡脂质表现出更重要的。


系数细节 模型参数
B 团体。 Exp (B) 95%CI用于EXP(B)下限 EXP(B)上限95%CI Model -2日志可能性 总体预测百分比 ROC地区 95%CI下限 95%CI上限

无精子症组体外受精率
糖蛋白 -3.43E+ 2 0.035 8.57E−150 2.27E−288 3.23E − 11 17.96一个 75.00 0.84 0.67 1.00

IVF高品质胚胎率为Dysspermia集团
脂质 6.00E+ 2 0.028 5.02E + 260 4.37E + 28 10.97b 90.00 0.96 0.87 1.00
ALT -4.69E − 01 0.040 6.26E − 01 4.00E − 01 9.80E − 01

ICSI优质胚率为无精子症组
醋酸 5.73E+ 2 0.025 8.06E + 248 3.80E + 31 29.09c 76.92 0.81 0.64 0.98

一个估计在第6次迭代时终止,因为参数估计的变化小于0.001。b估计在迭代第9次时终止,因为参数估计的变化小于0.001。c估计在迭代号5处终止,因为参数估计变为小于0.001。

接受ICSI的患者进一步分为两半,使用60%作为截止值。Logistic回归保留了唯一可变的卵泡醋酸,使模型预测精度为76.9%和0.81的Auroc(CI:0.64~0.98,图4).

3.9。卵泡代谢在IVF/ICSI结果中的重要性

在输卵管和软血病组中发挥作用的代谢产物,提交给MetPa进行途径调查。基于他们的途径影响和-Log( 从浓缩分析中,在表中提供了两组IVF / ICSI结果中涉及的重要新陈代谢S8分别地。组合所有相关代谢物的整体途径地图如图所示5.它主要包括氨基酰基-TRNA生物合成,精氨酸和脯氨酸代谢,以及丙氨酸,天冬氨酸和谷氨酸代谢。

4。讨论

在本研究中,我们专注于妇女问题(输卵管阻塞)和男性问题(精子缺陷)引起的两个最常见的可怕。我们观察到临床指标对女性卵泡液代谢物的影响,并研究了卵泡代谢物和夫妻临床参数对IVF / ICSI逐步结果的影响。我们的目标是探讨IVF FR估计和TQER评估的可行和客观的方法,以协助临床工作人员决定是否直接执行IVF或切换到ICSI。与此同时,全面研究揭示了影响IVF / ICSI结果的潜在因素,这可以提供随访临床干预的信息,以提高成功率。

从我们的数据来看,IVF TQER优于ICSI TQER,尽管ICSI由于其先进的授精方法有更好的FR。这表明,虽然ICSI可以促进受精,但合子的发育更多地取决于卵母细胞和精子的质量。在输卵管组(代表女性不孕),精子的正常形态和进行性运动仅在体外受精过程中显示重要。在不考虑精子活性的情况下,卵母细胞参数在ICSI FR中更受关注。然而,精子密度在IVF和ICSI的后续TQER中都是有效的。在不育组(代表男性不育),无论采取何种干预方法,女性身体因素和卵泡代谢物均对FR和TQER有显著影响。它推断卵泡代谢物指数代表卵母细胞质量起到了修复作用,弥补了精子质量的不足,就像它在老年男性伴侣身上所做的一样[15].

从我们的研究中,显然,临床参数以及其交叉影响的卵泡代谢物与IVF / ICSI结果密切相关。接下来,我们将分别专注于这两个方面。

4.1.临床参数

BMI在目前的研究中与卵泡糖蛋白呈正相关,这是血液血症组的IVF受精的有害,如逻辑回归模型所示。同时,雄性BMI也与艺术成果负相关。相当多的研究试图将女性的BMI与艺术成果相关联,但结果因生殖复杂性而遭到矛盾[16].然而,正如研究人员指出的,BMI是不同的,血清代谢物反映在卵泡液中,特别是蛋白质浓度[17].另一方面,即使传统精液参数正常,父亲肥胖也会导致生殖潜力降低[18],进一步支持我们的研究结果。

年龄是繁殖领域的另一个问题。在我们的样本队列中,男性年龄在IVF FR中发挥了积极作用,而对高质量的胚胎形成有害。在前一项研究中发现了男性年龄的类似负面影响,其中父亲年龄的增加可能会对精子参数产生不利影响[19],胚泡胚胎形成[20.21]和IVF / ICSI成功率[1922].结果可能是由意外的DNA碎片引起的[23]、染色体非整倍体和表观遗传突变[22].在女性中,年龄与卵泡葡萄糖呈负相关,但与乳酸,丙酮酸和丙氨酸正相关。这种趋势也被发现在具有高级或卵巢储备受损的妇女中,其占Granulosa细胞溶解的升高[11].此外,我们还观察到,女性年龄与orn之间存在负相关。它表明,卵巢刺激议定书不仅应调整为疾病的关注,还应根据女性年龄和卵巢储备能力。

ORN和SFN不仅与ICSI和FR呈负相关,而且与2PNFR和TQER呈负相关。这一发现与一项重要的回顾性研究(n = 2 578) where transferable embryos declined with ORN [24].此外,从我们的结果中,随着总SFN的增加,几种卵泡代谢物改变,包括乳酸盐,丙氨酸和葡萄糖,其在IVF / ICSI结果中至关重要。这表明这两个因素的数量增加可能导致卵母细胞的质量降低。在输卵管和失育症组中,预期较小的ORN和SFN达到更令人满意的结果。

女性激素水平影响了IVF / ICSI结果。在输卵管组中,没有其他内分泌疾病,较低的E2水平会导致升高的FR,由回归模型给出。同样,在较高的临床妊娠率组中发现了较低的E2水平[25], E2暴露程度越高,早产率越高,出生率越低[26].此外,从相关性分析中,增加的FSH对施肥和2PN FR有利。还说明了适当范围内的更高的FSH水平对于良好的胚胎质量是合理的[27].

英国石油公司系统。和BP迪亚。代表心血管调节功能。在两组中,无论性别,bp与IVF/ICSI逐步结果之间反复出现负相关。另一方面,我们也观察到BP。对一系列卵泡代谢物有影响。据报道,血压较高的男性精液质量较低[28].还有很大的证据支持高BP与肾功能下降的关联[29].有些报道表明,BP数据与终端器官健康有关[30.].此外,反映心脏功能的脉搏率和呼吸率揭示了它们在多个滤泡代谢物波动中的突出作用。

女性肾脏和肝功能在BUN和DBIL方面引起了卵泡成分的波动。输卵管组女性尿肌酐与IVF 2PNFR呈负相关,这是另一项肾功能指标。它也与滤泡肌酐浓度一致,FR和2PNFR在无精子组呈负相关。

4.2.卵泡代谢物

卵泡代谢物变异归因于所有物理因素的组合效应。一系列代谢产物最终影响了IVF / ICSI结果,尤其是在逻辑回归模型中显示判别性质的结果。在输卵管组中,富含卵泡丙氨酸和谷氨酰胺分别对IVF,FR和TQer赞成。它与发现通过增加猪卵母细胞中的mRNA表达有利于胚胎发育能力有益的发现[31].已观察到PCOS患者卵泡谷氨酰胺水平与FR呈正相关[32].此外,卵泡谷氨酰胺的缺乏导致母猪繁殖性能低下[33].在痢疾组中,糖蛋白被保留为IVF FR回归模型中唯一的预测因子,具有大的负系数。增加的糖蛋白可以是各种炎症障碍的指标,例如PCOS [3234]糖尿病,心血管疾病和感染[35].对于IVF TQER,卵泡脂质升高是预期的。虽然在核磁共振技术中,我们不能明确地识别出确切的脂质,但我们之前的MS数据表明,大多数甘油磷脂和鞘磷脂在多囊卵巢患者中较低,并有望增加,以获得更好的体外受精/ICSI结果[9].ICSI TQER模型中的乙酸正均匀系数暗示了乙酰基的需求,该需求可以在与辅酶A结合时提供碳水化合物和脂肪代谢的中心。乙酸的用法也可以作为替代能源路径进行。在T细胞[36].

所涉及的代谢途径在不同组中的IVF / ICSI结果中表现出不同的重要性。在输卵管组中,糖醇分解以及丙酮酸代谢是IVF / ICSI结果中的决定因素。通常,通过糖酵母提供支持卵母细胞的能量进行受精,切割和增殖,其中将葡萄糖转化为丙酮酸并进入三羧酸(TCA)循环[37].乳酸乳酸和氨基酸的消耗有助于该方法。在Dysspermia集团中,类似于我们之前发现的研究[32],亮氨酸和异亮氨酸等氨基酸与IVF/ICSI结果呈负相关。这与一项反复试管受精失败发现卵泡液中11种氨基酸升高的研究一致[8].氨基酸的主要作用突出了氨基酰基-TRNA生物合成,其中将氨基酸递送至核糖体并掺入蛋白质合成的多肽链中。在不同的物种中调查,氨基酸的缺乏与染色体非倍性有关[38, DNA损伤[39等等,最终揭示了与卵母细胞质量的关系。蛋白质合成中的氨基酸充分消耗有助于卵母细胞为其高质量地位做好准备,以便在精子缺陷的情况下准备好进行艰难的受精和开发过程。另一方面,还激发了与精氨酸和脯氨酸代谢以及丙氨酸,天冬氨酸和谷氨酸代谢相关的能量产生,以提供支持。

关于我们研究的最不幸的事情是,我们没有机会进一步追踪普通临床精子参数以外的精子的分子生物学。组合分析父DNA碎片,染色体非血浆和/或表观遗传突变将在未来的工作中进行期望。另一方面,相对少量的脱蛋白样本组是主要限制。此外,目前研究中的逻辑回归模型指出了使用卵泡代谢物和夫妻物理参数的可能性客观地预测IVF / ICSI结果。预计更多样品队列将改善和验证临床应用的模型。

结论

本研究探讨了夫妻临床因素,卵泡代谢物和IVF / ICSI之间的关系。我们的研究结果表明,在输卵管堵塞作为女性不孕症的情况下,雄性(精子体积和活力等)的因素需要是雌性(卵泡丙氨酸,谷氨酰胺和细胞质等)评价,而在滤泡代谢指数方面引起问题精子,卵母细胞质量男性不育的情况下(特别是糖蛋白,脂质,和乙酸),其为代偿作用应予以考虑。在不孕症的治疗中,两性的协同效应不能忽视。此外,应根据疾病和女性年龄的关注调整卵巢刺激方案,以实现适当的ORN。尽管样品规模有限,但该研究为我们提供了从分子观点的IVF / ICSI评估的可行选择,并通过考虑女性和男性因素来构成未来干预改善的框架。

缩写

阿拉巴马州: 丙氨酸
alt: 丙氨酸转氨酶
参数: 精氨酸
艺术: 辅助生殖技术
AUROC: ROC下的区域
大道: 平均
BMI: 身体质量指数
英国石油(BP)系统。 收缩压
BP dia。: 舒张压血压
置信区间: 置信区间
CPMG: Carr-Purcell-Meiboom-Gill
CR: 肌酸酐
CRE: 肌酸
阶段。统计。 胞质状态
E2: 雌二醇
ECM: 胚胎培养基
FR: 受精率
FSH: 卵泡刺激激素
gln: 谷氨酸
Glu: 葡萄糖
GPro: 糖蛋白
HCG: 人绒毛膜促性腺激素
他的: 组氨酸
IRB: 机构审查委员会
ICSI: 氏菌精液注射
Ile: 异吲哚
IVF: 体外受精
低浓缩铀: 亮氨酸
韩: 叶黄素激素
利斯河: 赖氨酸
公关: 进步
亲: 脯氨酸
NP: Nonprogressive
OCRA: 卵母细胞放射状冠排列(1。紧凑的;2.略扩张;3.径向)
orn: 卵母细胞中数量
鹏: 接受者操作特性
STD: 标准偏差
SFN: 小卵泡号码
SFN: 小卵泡号码
精子窝。 精子密度
精子malFR: 精子畸形率
精子NM: 精子正常形态(%)
精子通过。 精子存活率
精子卷: 精子体积
TQER: 优质胚胎率
U. Cr .: 尿毒素
val: 缬氨酸
2 pn: 两个pronuclei
2 pnfr: 2 pn受精率
3HBA: 3-羟基丁酸。

数据可用性

如果通信作者提出合理的请求,就可以获得本文的基础数据。

利益冲突

作者宣布没有利益冲突。

作者的贡献

Bing曲和云和熊同等地贡献了这项工作。

致谢

作者感谢中国首都医科大学中心实验室的仪器支持。国家自然科学基金项目(no . 81901554, no . 31600785, no . 81771662, no . 81771618, no . 81971356)资助

补充材料

图S1:各组影响体外受精/ICSI结果的因素总结。公关,进步;NP, nonprogressive;精子NM,精子正常形态(%);精子通过。,sperm viability; Sperm Vol., sperm volume; Sperm Den., sperm density; Sperm malFR, Sperm malformation rate; BP sys., systolic blood pressure; BP dia., diastolic blood pressure; FSH, follicle-stimulating hormone; E2, estradiol; Cyto. Stat., cytoplasmic states; U. Cr., urinary creatinine; Gln, glutamine; Oocyte arr., oocyte radial crown arrangement (1.compact; 2. slightly dilated; 3. radial); SFN, small follicle number in ovaries; ORN, oocyte retrieved number; ALT, alanine aminotransferase; Ala, alanine; His, Histidine; Glu, glucose; GPro, glycoprotein; Lys, lysine; Ile, Isoleucine; Leu, leucine; Cr, creatinine; CRE, creatine; 3HBA, 3-Hydroxybutyric acid; Val, valine; Gln, glutamine; Pro, proline. Table S1: embryo quality evaluation strategy on day 3. Table S2: integrated 67 metabolite regions. Table S3: stepwise ART outcomes by group. Table S4: correlation coefficients between clinical parameters and IVF/ICSI outcomes in the tubal group. Table S5: correlation coefficients between follicular metabolites and IVF/ICSI outcomes in the tubal group. Table S6: correlation coefficients between clinical parameters and ART outcomes in dysspermia group. Table S7: correlation coefficients between follicular metabolites and ART outcomes in dysspermia group. Table S8: summary of metabolic pathway enrichment analysis.补充材料

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