慢速冷凍是目前臨床用來冷凍精蟲最常見的方法,但精蟲經過冷凍在解凍後,在型態和功能上都會有非常大幅度的下降,最主要的原因是因為在冷凍解凍過程中極易形成冰晶,進而導致精蟲受到毒性或是滲透壓改變造成傷害。而在不斷進步的冷凍方法中最有效的就是玻璃化冷凍,在冷凍人類卵子和胚胎的部分已經完全取代了傳統慢速冷凍。但在人類精蟲的部分達到有效的研究仍然有限,且承載玻璃化冷凍精蟲的容器通常都不會超過0.5C.C,又因為精蟲細胞比起卵子和胚胎來的較小,玻璃化冷凍中常添加的冷凍保護劑對它的傷害也會比較大。基於以上原因,即使有各種新的冷凍法被研發出來,每個生殖中心常用的精蟲冷凍法還是慢速冷凍。
西班牙科學家J. Aizpurua和其團隊便提出了ㄧ種新的滲透式無需冷凍保護劑的玻璃化冷凍法,且不需要特殊承載容器就可以冷凍保存較大量的精蟲。他們收集了18位健康男性的精蟲和傳統的慢速冷凍法來做比較,結果發現不論是在精蟲活動力(motility)、精蟲數目(concentration)、存活率(vitality)、精蟲型態(morphology)、DNA斷裂程度(DNA fragmentation)、細胞骨架完整性(cytoskeleton integrity)、自發性頂體反應(spontaneous acrosome reaction),在經過冷凍解凍後比起傳統冷凍法都有達到顯著性的差異。
表格一:精蟲活動力(motility)、存活率(vitality)、精蟲型態(morphology)的差異
(F)、(S)、(V)分別代表新鮮精蟲、經過慢速冷凍再解凍的精蟲、玻璃化冷凍再解凍的精蟲
表格二:(a圖)DNA斷裂程度(DNA fragmentation)、(b圖)自發性頂體反應
(spontaneous acrosome reaction)(F)、(S)、(V)分別代表新鮮精蟲、經過慢速冷凍再解凍的精蟲、玻璃化冷凍再解凍的精蟲
本次研究只針對健康的男性的精蟲檢體,往後在未來研究上作者會再朝向使用有病理性意義的精蟲檢體,進一步實驗針對品質較差的精蟲是不是也可以達到相同的效果,以及導入臨床之後是否能夠改善人工生殖的結果。
(文章出處:New permeable cryoprotectant-free vitrification method for native human sperm. Human Reproduction, Volume 32, Issue 10, 1 October 2017, Pages 2007–2015)