冻卵有哪些方法？冻卵存活率有多少？1文读懂
在当今社会，女性面临着多种可能影响生育能力的因素，如癌症治疗、延迟生育等。因此，生育力保存成为了一个重要的研究领域，而冻卵技术作为其中的一种方法，正逐渐受到关注。其目的在于为面临生育风险的女性提供一种保存生育能力的选择，以便在未来需要时能够实现生育梦想。
冻卵技术的原理
为了长期保存细胞的活性，需要将细胞置于极低的温度下，使其进入一种类似于 “暂停生命活动” 的状态。对于哺乳动物细胞来说，通常使用的储存温度是 -196°C（液氮的温度）。在这个温度下，水呈固态，生物反应停止，对冻存细胞的主要威胁被认为是背景辐射对 DNA 造成的损伤。
然而，冻卵过程中最关键的是要避免在温度变化过程中对卵子造成损伤。当水冷却到冰点以下时会形成冰晶，冰晶的体积比液态水大，会对细胞内的细胞器造成压力和剪切力，导致细胞受损。因此，避免冰晶形成是成功冻卵的首要目标。此外，随着水的冻结，溶质被排除在固体之外，会使剩余未冻结溶液的溶质浓度升高，对细胞内蛋白质产生毒性，避免这种溶液效应是第二个目标。在解冻过程中，如果升温缓慢，会有自由水解冻和再结晶的危险，而快速升温则可能导致细胞外渗透压突然下降，引起自由水快速流入细胞，造成细胞肿胀和损伤，即渗透压冲击，避免这种情况是第三个目标。
为了实现这些目标，所有成功的冻卵方法都使用了一种叫做冷冻保护剂的化学物质。冷冻保护剂分为渗透性和非渗透性两类。渗透性冷冻保护剂是小分子物质，能够穿透细胞膜，与水分子形成氢键，防止冰晶形成，并在一定浓度下可使水形成玻璃化状态（一种固态但不膨胀的状态）。常用的渗透性冷冻保护剂有丙二醇（PROH）等。非渗透性冷冻保护剂则留在细胞外，通过从细胞内吸取自由水来使细胞内空间脱水，从而增加渗透性冷冻保护剂在细胞内的浓度，进一步协助防止冰晶形成。在解冻过程中，非渗透性冷冻保护剂还可以防止因细胞内冷冻保护剂不能快速扩散出去而导致的渗透压冲击，常用的非渗透性冷冻保护剂有蔗糖等。
冻卵的方法
- 慢冻法（Slow - Freeze）
- 慢冻法在卵子仍处于代谢状态时使用较低的初始冷冻保护剂浓度，以降低毒性。冷冻保护剂通常在室温下添加，然后温度逐渐降低（约 2°C/min）到 -6°C 的播种温度。在这个温度下，通过用冰冷的器械触碰冻存容器的外部，引入一个小冰晶作为种子，诱导溶液中的冰晶形成。然后溶液在这个温度下保持一段时间（如 10 - 30 分钟）以达到平衡，之后温度再逐渐降低到 -32°C。在这个过程中，冰晶在细胞外介质中逐渐生长，冷冻保护剂浓度逐渐增加，特别是在细胞内空间，通过非渗透性冷冻保护剂进一步脱水。最后将冷冻容器投入液氮中。
- 在解冻时，为了防止冰晶再结晶，需要快速升温，但要注意避免渗透性冷冻保护剂在细胞内高浓度引起的渗透压冲击，因此需要使用额外的非渗透性冷冻保护剂。随着渗透性冷冻保护剂逐渐从卵子中扩散出来，非渗透性冷冻保护剂的浓度逐渐降低，直到卵子被放回标准培养基中。
- 快速冷冻法（Vitrification）
- 快速冷冻法（玻璃化冷冻）在室温下向细胞中添加高浓度的渗透性冷冻保护剂，由于这种高浓度的冷冻保护剂毒性较大，卵子不能在这个温度下长时间停留。经过短暂的平衡后，卵子直接投入液氮中。为了进一步防止冰晶形成，使用极快的冷却速度。在解冻时，也需要极快的升温速度以防止冰晶再结晶。
冻卵技术的临床应用
- 癌症患者的生育力保存
- 对于新诊断出癌症且面临绝育治疗的女性来说，冻卵是一种保存生育能力的方法。化疗和放疗等癌症治疗方法可能会导致卵巢功能衰竭，而冻卵可以在治疗前进行。例如，卵巢皮质含有大量原始卵泡，可以通过腹腔镜采集卵巢皮质，然后进行冻存。或者也可以采集处于生发泡阶段的卵子进行冻存，尽管生发泡卵子的体外成熟技术还不太可靠。
- 在癌症患者中使用冻卵技术也存在一些问题，如刺激卵泡和采集卵子所需的时间可能会延迟癌症治疗，而且对于患有全身性或播散性恶性肿瘤的患者，移植冻存的卵巢组织需要谨慎，因为可能存在残留的恶性细胞。
- 延迟生育
- 随着社会的发展，越来越多的女性选择延迟生育。由于年龄的增长会导致生育能力下降，冻卵为这些女性提供了一种在年轻时保存卵子的方法，以便在未来想要生育时使用。然而，目前对于冻卵技术在延迟生育方面的应用，还缺乏长期的数据，例如需要冻存多少卵子才能实现满意的怀孕率还不确定。
- 伦理问题及其他应用
- 冻卵技术为那些反对胚胎冷冻保存的夫妇提供了一种选择，也可以用于一些胚胎冷冻保存不合法的国家。此外，冻卵还可以用于卵子捐赠，通过冻存捐赠者的卵子，可以解决传统卵子捐赠中存在的一些问题，如捐赠者的可用性、成本、同步捐赠者和接受者的日程安排等。
冻卵技术的临床结果
- 存活率和受精率
- 不同的研究报道了不同的卵子存活率和受精率。例如，一些研究使用慢冻法报道的卵子存活率在 50% - 70% 左右，受精率 60% - 70% 左右；而使用玻璃化冷冻法报道的卵子存活率和受精率可能更高，如一些研究中卵子存活率可达 90% 以上，受精率也在 70% - 90% 左右。
- 怀孕率和活产率
- 从临床结果来看，冻卵后的怀孕率和活产率也在不断提高。慢冻法的活产率从 1996 - 2004 年的每移植 21.6% 提高到 2002 - 2004 年的 32.4%；玻璃化冷冻法的活产率和持续怀孕率从 2005 年之前的 29.4% 提高到 2005 年之后的 39%。同时，冻卵后的流产率也呈现出随着活产率提高而下降的趋势。
参考文献：Jain JK, Paulson RJ. Oocyte cryopreservation. Fertil Steril. 2006 Oct;86(4 Suppl):1037-46. doi: 10.1016/j.fertnstert.2006.07.1478. PMID: 17008147.
