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2025.11.03
利用卵母细胞组成结构的双折射延迟性预测胚胎发育潜能 Light Retardance of Oocyte Components as Biomarkers for Predicting Embryo Developmental Potential
TSRM 台湾生殖医学会 2025 年会获奖论文 O04
作者：
李俊逸*¹²³、陈建宏¹、黄俊嘉¹、陈秀惠¹、林秉瑶¹、陈明哲¹、李宗贤¹²³、李茂盛¹²³
服务机关：
茂盛医院生殖医学中心[1]、中山医学大学附属医院妇产部[2]、中山医学大学医学研究所[3]
摘要：
研究团队使用 LC-PolScope™ 偏光成像系统，对卵母细胞的纺锤体面积（Spindle Area）、位置（Position）及延迟值（Retardance Value）进行测量。主要的研究成果着重于评估胚胎发育和形态动力学 (morphokinetics)，次要成果则在于其与可用囊胚形成的关联性。
统计分析方面，采用费雪精确检验（Fisher’s Exact Test）、卡方检验（Chi-Square Test）及 广义估计方程式模型（Generalized Estimating Equation Model, GEE）进行分析。
在不同组别比较中，HZB/HSB（高透明带双折射/高纺锤体双折射）组别的囊胚形成率 (63.5%) 和可用囊胚率 (53.7%)均达到最高，且表现优于 LZB/LSB（低透明带/低纺锤体双折射）组别 (36.8% , 15.8%) 和 HZB/LSB（高透明带/低纺锤体双折射）组别 (43.8% , 32.1%)。
在胚胎发育速度方面，HZB/HSB 组胚胎发育速度较快，其内细胞团（Inner Cell Mass, ICM）与滋养层（Trophectoderm, TE）获得高品质分级（≥ B）的比例分别为 75.7% 与 50.9%。
透明带的延迟性(ZP retardance)在 HZB (高透明带双折射) 卵母细胞中显著高于 LZB (低透明带双折射) 卵母细胞 (62,696–63,366 nm vs. 47,237–47,377 nm)。
纺锤体的延迟性 (Spindle retardance，564–665 nm vs. 335–362 nm) 和面积 (287–297μm 2 vs. 216–241μm 2 ) 在 HSB 中均高于 LSB。
卵母细胞延迟性与可用囊胚形成偏向负相关 (OR=0.977) ，相较之下，本项研究发现「纺锤体延迟性 (OR=3.889) 」和「面积 (OR=1.003) 」与可用囊胚的形成则呈正相关。
其中，经计算所得的纺锤体和卵母细胞的延迟值比 (The spindle-to-oocyte retardance ratio, SORR) 对于可用囊胚的形成具有极高的预测能力 (调整后的 OR 值=1.151、曲线下面积 AUC=0.63）。当卵母细胞的SORR ≥0.01127 时，其未来发育表现出优异的受精率 (87.6%)、囊胚形成率 (71.0%) 和可用囊胚率 (61.8%)。
其中，纺锤体与卵母细胞的延迟值比（Spindle-to-Oocyte Retardance Ratio, SORR）可作为一项新型生物标志（Novel Biomarker），有助于鉴别卵母细胞发展为可用囊胚的潜力高低。
作者：
李俊逸*¹²³、陈建宏¹、黄俊嘉¹、陈秀惠¹、林秉瑶¹、陈明哲¹、李宗贤¹²³、李茂盛¹²³
服务机关：
茂盛医院生殖医学中心[1]、中山医学大学附属医院妇产部[2]、中山医学大学医学研究所[3]
摘要：
研究问题：
透过偏光影像技术（Polarized Light Imaging）观察卵母细胞组成结构的光学双折射延迟性（Light Retardance of Oocyte Components），是否能作为预测其后续胚胎发育潜能（Embryo Developmental Potential）的工具？研究设计、规模与期间：
本研究为经人体研究伦理审查委员会核准（中山医学大学附属医院，IRB编号： CS2-23192 )于茂盛医院医院执行的前瞻性世代研究（Prospective Cohort Study），研究目的为「评估透过偏光显微镜观察卵母细胞的光学性质，是否可作为胚胎发育潜能的预测工具」。本研究共纳入 36 位试管疗程(IVF)的患者，分析 581 颗成熟卵母细胞（Mature Oocytes），研究期间自 2024 年 8 月至 2025 年 5 月。材料、设置与方法：
研究团队将卵母细胞依据透明带（Zona Pellucida, ZP）及纺锤体（Spindle）的双折射强度（Birefringence Intensity）表现情形分为四组：| 透明带双折射强度 | |||
| 低（LZP） | 高（HZP） | ||
| 纺锤体双折射强度 | 低（LSB） | 第一组： 低 ZP／低 Spindle（LZB/LSB） |
第二组： 高 ZP／低 Spindle（HZB/LSB） |
| 高（HSB） | 第三组： 低 ZP／高 Spindle（LZB/HSB） |
第四组： 高 ZP／高 Spindle（HZB/HSB） |
|
研究团队使用 LC-PolScope™ 偏光成像系统，对卵母细胞的纺锤体面积（Spindle Area）、位置（Position）及延迟值（Retardance Value）进行测量。主要的研究成果着重于评估胚胎发育和形态动力学 (morphokinetics)，次要成果则在于其与可用囊胚形成的关联性。
统计分析方面，采用费雪精确检验（Fisher’s Exact Test）、卡方检验（Chi-Square Test）及 广义估计方程式模型（Generalized Estimating Equation Model, GEE）进行分析。
主要结果：
具备MII 纺锤体双折射（MII Spindle Birefringence）之卵母细胞，其胚胎发育指标，包括受精率 (80.9% vs. 46.9%)、囊胚形成率(46.1% vs. 15.6%)，均显著优于未观察到MII 纺锤体双折射之卵母细胞。在不同组别比较中，HZB/HSB（高透明带双折射/高纺锤体双折射）组别的囊胚形成率 (63.5%) 和可用囊胚率 (53.7%)均达到最高，且表现优于 LZB/LSB（低透明带/低纺锤体双折射）组别 (36.8% , 15.8%) 和 HZB/LSB（高透明带/低纺锤体双折射）组别 (43.8% , 32.1%)。
在胚胎发育速度方面，HZB/HSB 组胚胎发育速度较快，其内细胞团（Inner Cell Mass, ICM）与滋养层（Trophectoderm, TE）获得高品质分级（≥ B）的比例分别为 75.7% 与 50.9%。
透明带的延迟性(ZP retardance)在 HZB (高透明带双折射) 卵母细胞中显著高于 LZB (低透明带双折射) 卵母细胞 (62,696–63,366 nm vs. 47,237–47,377 nm)。
纺锤体的延迟性 (Spindle retardance，564–665 nm vs. 335–362 nm) 和面积 (287–297μm 2 vs. 216–241μm 2 ) 在 HSB 中均高于 LSB。
卵母细胞延迟性与可用囊胚形成偏向负相关 (OR=0.977) ，相较之下，本项研究发现「纺锤体延迟性 (OR=3.889) 」和「面积 (OR=1.003) 」与可用囊胚的形成则呈正相关。
其中，经计算所得的纺锤体和卵母细胞的延迟值比 (The spindle-to-oocyte retardance ratio, SORR) 对于可用囊胚的形成具有极高的预测能力 (调整后的 OR 值=1.151、曲线下面积 AUC=0.63）。当卵母细胞的SORR ≥0.01127 时，其未来发育表现出优异的受精率 (87.6%)、囊胚形成率 (71.0%) 和可用囊胚率 (61.8%)。
结论：
透明带（ZP）与减数分裂纺锤体（Meiotic Spindle）的双折射强度为卵母细胞品质的重要光学指标。其中，纺锤体与卵母细胞的延迟值比（Spindle-to-Oocyte Retardance Ratio, SORR）可作为一项新型生物标志（Novel Biomarker），有助于鉴别卵母细胞发展为可用囊胚的潜力高低。
