許多原因會影響試管嬰兒的成功率，包括病人的因素(年齡、不孕原因)及胚胎培養環境。
目前胚胎培養環境有兩總主要培養方法，一為「單獨胚胎培養方式(single culture)」，二為
「群組胚胎培養方式(group culture)」，而培養箱氧氣體濃度目前有兩種濃度的培養方式一為
「20% O2 大氣培養濃度」，二為「5% O2培養濃度」。目前有許多文獻指出「單獨胚胎培
養方式」及「20% O2 大氣培養濃度」會影響干擾胚胎發育。
根據過去文獻報導指出對「單獨胚胎培養方式(single culture)」及「群組胚胎培養方式(group
culture)」進一步比較兩組胚胎發育的結果，顯示「單獨胚胎培養方式(single culture)」都有
比較差的臨床結果(較低的懷孕率、較低的著床率、較低的活產率、囊胚形成率下降、快速
分裂率下降、凋亡的細胞數增加 )，反之「群組胚胎培養方式(group culture)」可增加較好的
臨床結果。
過去許多文獻也顯示「20% O2 大氣培養濃度」進行胚胎培養會導致較差的細胞變化(降低胚
胎分裂率、降低囊胚形成率、增加細胞凋亡率、DNA 損壞)及臨床結果(降低懷孕率、降低著
床率)，反之「5% O2培養濃度」可優化細胞變化及增加較好的臨床結果。
過去許多文獻也顯示「20% O2 大氣培養濃度」進行胚胎培養會導致較差的細胞變化(降低胚
胎分裂率、降低囊胚形成率、增加細胞凋亡率、DNA 損壞)及臨床結果(降低懷孕率、降低著
床率)，反之「5% O2培養濃度」可優化細胞變化及增加較好的臨床結果。
而『胚胎代謝』是主要能代表胚胎健康與活力的指標，根據過去的文獻中表示當胚胎在發育
過程中葡萄萄及胺基酸代謝消耗最多代表此胚胎擁有最好的活力;本研究想探討「單獨胚胎
培養方式(single culture)」與「群組胚胎培養方式(group culture)」及「氧氣濃度(5% O2 及20%
O2) 」扮演的角色，是否是藉由這些培養環境而改變「胚胎著床前胚胎代謝」，進而影響胚
胎著床後胎兒及胎盤生長發育。
實驗方法
作者將鼠胚分為四組的培養方式
第一組 : 5% O2 + group culture
第二組 : 5% O2 + single culture
第三組 : 20% O2 + group culture
第四組 : 20% O2 + single culture
觀察分組培養後『胚胎著床前代謝指標』 :
• 葡萄糖代謝評估 (Glucose measurements )
• 胺基酸代謝評估 (Amino acid measurements)
• 囊胚形成率 (Blastocyst outgrowth )
觀察分組培養後『胚胎著床後胎兒及胎盤的影響』 :
• 胎兒體重及外觀型態
• 胎盤重量及外觀型態
結果 :
在圖一A及B的結果顯示，在這四組中以「20% O2 + single culture 」培養的胚胎有最差的囊
胚形成率及最少的細胞數，有顯著統計上的差異。
在圖二為葡萄糖的消耗率，結果中發現「5% O2 + group culture」所培養的胚胎葡萄糖的消耗
率最高，反之「20% O2 + single culture 」有較低的囊胚葡萄糖的消耗率，此結果有顯著統計
上的差異。此結果顯示「5% O2 + group culture」所培養的胚胎可能有較高的活力。
圖三為20個胺基酸代謝，結果中顯示大部分胺基酸在「5% O2 + group culture」培養的胚胎
消耗最多， 如Aspartate 、Leucine、methionine 、proline 、Threonine 、isoleucine、 lysine、
phenylalanine、tyrosine 、valine，反之「20% O2 + single culture 」的囊胚有較低的胺基酸消
耗率。此結果顯示「5% O2 + group culture」所培養的胚胎可能有較高的活力。
圖四A及B為『胚胎著床後胎兒及胎盤的影響』。圖四A為5% O2 的胚胎培養
，結果中發現不論是胎兒體重或胎盤重量或型態外觀在group culture 及single culture兩組間
有相似的結果，無太大差異 ; 而圖四B 為20% O2 的胚胎培養，結果中發現相較於group
culture ，在single culture 有較低的胎兒體重、較輕的胎盤重量及型態也較短及小，有顯著統
計上的差異。此結果顯示「20% O2 + single culture 」提供較差的培養環境。
以上的結果均顯示相較於「20% O2 + single culture 」胚胎培養環境，「5% O2 + group
culture」擁有較好的結果，包括囊胚形成率較高、葡萄糖及胺基酸消耗率較高、胎盤及胎兒
生長完整性較好。過去研究均顯示group culture 的好處可增加胚胎與胚胎之間所分泌的旁
泌分子的濃度(如生長因子)進而幫助胚胎發育生長，而低氧培養可降低氧化壓力濃度，進而
降低對細胞的傷害，除此之外使胚胎代謝能力改變，進一步影響基因的調控的變化，進而優
化整體的著床前胚胎培養環境。根據本篇的結果顯示，「20% O2 + single culture 」會改變胚
胎著床前的培養環境，進而改變胚胎本身的代謝(葡萄糖及胺基酸代謝變低)，使後續胚胎發
育品質變差。
(本篇摘自 Individual culture and atmospheric oxygen during culture affect mouse
preimplantation embryo metabolism and post-implantation development , RBMO VOLUME 39
ISSUE 1 2019)
