《Journal of Translational Medicine》：A multicenter, prospective sibling oocyte study revealed that HyperSperm? improves the number and quality of embryos in patients undergoing in vitro fertilization
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背景：包括体外受精（IVF）在内的辅助生殖技术（ART）改变了不孕不育的治疗现状；然而，其成功率仍不理想。HyperSperm是一种新型获能技术，旨在通过促进高激活而不损害顶体完整性或精子活力来增强精子功能。先前的研究表明，HyperSperm改善了人类精子运
背景：包括体外受精（IVF）在内的辅助生殖技术（ART）改变了不孕不育的治疗现状；然而，其成功率仍不理想。HyperSperm是一种新型获能技术，旨在通过促进高激活而不损害顶体完整性或精子活力来增强精子功能。先前的研究表明，HyperSperm改善了人类精子运动参数，并增加了小鼠和人类的胚胎发育以及小鼠的着床率。本研究旨在评估HyperSperm在IVF中的临床实用性。方法：在41名IVF患者中进行了一项前瞻性同卵母细胞研究（ClinicalTrials.gov标识符：NCT05680363）。每位患者的精液样本被分成两份，分别使用标准处理方案或HyperSperm方案进行处理。比较两种条件下受精结果、胚胎发育、囊胚形成、胚胎质量以及通过非整倍体胚胎植入前遗传学检测（PGT-A）评估的二倍体率。结果：与标准处理相比，HyperSperm处理与显著更高的囊胚发育率相关（55.6%对比47.9%，p = 0.0038），导致每个周期产生的囊胚数量增加。此外，HyperSperm处理产生的胚胎表现出改善的形态学质量，并且通过PGT-A确定的二倍体率更高。结论：HyperSperm改善了IVF中的关键发育结果，增加了囊胚产量、胚胎质量和染色体正常性。这些发现支持HyperSperm作为增强早期胚胎能力并提高IVF效率的临床相关策略的转化潜力。
**研究背景与目的**
包括体外受精（IVF）在内的辅助生殖技术（ART）虽然革新了不孕不育的治疗方式，但整体成功率仍未达到理想水平。影响ART结果的关键因素之一是用于受精的精子的质量和功能状态。在临床实践中，常用的精液处理方法（如泳动法、密度梯度离心或其他筛选装置）主要基于运动能力和形态等传统参数，往往未能充分反映精子的功能能力。特别是对于受精所必需的复杂成熟过程——精子获能，这些传统制备方法无法确保其有效发生。尽管精子获能在促使精子发生顶体反应、与卵母细胞相互作用并实现成功受精方面起着至关重要的作用，但在临床评估中却极少被检测。因此，优化精子处理协议是提高ART结果，特别是在IVF中，的关键策略。研究人员此前引入了一种名为HyperSperm的新型获能培养基，旨在通过促进高激活而不损害顶体完整性来增强精子功能。先前的研究证实，HyperSperm在不影响精子活力的情况下改善了运动参数，并在小鼠模型中显著提高了胚胎发育率和着床率。为了进一步评估其在人类临床环境中的功能影响及安全性，研究人员开展了一项更广泛人群的研究，重点评估包括胚胎整倍体在内的先进发育参数。该研究发表在《Journal of Translational Medicine》。
**技术方法概括**
研究人员采用了一项前瞻性、多中心、同卵母细胞配对研究设计，样本队列来源于阿根廷3家诊所的41对接受IVF治疗的夫妇（男性20-55岁，女性20-41岁，具有正常的卵巢储备及精子参数）。研究将每位患者的精液样本分为两部分，分别采用标准精液制备协议（对照组）和HyperSperm方案（实验组）。卵母细胞在受控卵巢刺激后通过经阴道超声引导穿刺获取。受精过程在标准IVF培养基中进行，随后胚胎在特定大气条件下培养至第5-6天的囊胚阶段。部分胚胎通过时差成像系统进行形态动力学监测。此外，对部分囊胚进行滋养层活检，并利用下一代测序（NGS）技术进行非整倍体胚胎植入前遗传学检测（PGT-A），以评估染色体异常率。统计分析采用配对比较方法，以消除个体间变异的影响。
**研究结果**
**1. 基线特征与卵母细胞分配**
研究共获取598个卵母细胞复合物（COCs），随机分配至对照组（n = 297）或HyperSperm组（n = 301）。两组在患者基线人口统计学和临床特征上具有可比性。
**2. 受精率与囊胚发育率**
研究结果显示，两组的受精率相当（对照组71.6% vs. HyperSperm组72.3%），无显著差异。然而，HyperSperm组在后续发育阶段表现出显著优势。HyperSperm组的囊胚形成率显著高于对照组（55.6% vs. 47.9%，p = 0.0038）。同时，可用囊胚率也显著更高（48.9% vs. 40.1%，p = 0.0104）。值得注意的是，在24个病例中，HyperSperm处理增加了可用于移植的囊胚数量。在9例对照组未获得囊胚的病例中，HyperSperm组在5例中成功获得了至少1个囊胚，显示出其在提高囊胚产量方面的临床潜力。
**3. 胚胎质量与形态动力学**
HyperSperm组产生的优质囊胚（Gardner分级AA级）比例较高，尽管差异未达统计学显著水平。通过对12名患者的17个对照胚胎和20个实验胚胎进行时差成像监测，分析形态动力学参数（如tPNf, t2, t8, tB等），发现两组间在胚胎发育的时间进程上未检测到显著差异，这与研究人员之前的发现一致。
**4. 胚胎染色体正常性（PGT-A分析）**
在对32个对照胚胎和32个HyperSperm衍生胚胎进行的PGT-A分析中，HyperSperm组显示出更高的二倍体率（53.1% vs. 31.3%，p = 0.13）。虽然由于样本量限制，这一差异未达到统计学显著水平，且研究并非专门设计用于检测二倍体率的统计差异，但这一趋势表明HyperSperm处理可能有助于提高胚胎的染色体正常性。
**5. 临床妊娠结局**
截至目前，使用HyperSperm处理产生的精子生成的胚胎进行的25次胚胎移植中，导致了8次生化妊娠。其中6次进展为经确认的临床妊娠，部分结局仍在随访中。此外，已报告3例健康活产。
**讨论与结论**
研究人员在讨论中指出，之前的概念验证研究使用了捐赠的卵母细胞，限制了结果的普遍性。本研究通过包含不同卵母质量的患者自有卵母细胞，证实了HyperSperm在真实世界IVF设置中的适用性。精子获能是一个受严格调控且效率低下的过程，体外获能培养基往往无法完全模拟女性生殖道的复杂环境。HyperSperm通过更精确地调节获能过程，增加了达到获能且具备受精能力精子比例，同时避免过早触发顶体胞吐，从而改善了胚胎发育。
关于机制，研究人员推测HyperSperm可能通过选择性地富集DNA碎片化和氧化损伤较低的精子，或者通过支持染色体正常卵母细胞的发育能力，从而改善胚胎的染色体稳定性。尽管大多数胚胎非整倍性源于母体，但优化的精子准备可能通过提供必要的表观遗传信号、RNA和蛋白质，支持早期胚胎基因调控和发育轨迹，进而提高胚胎的发育潜能。
研究的局限性在于队列规模有限，但同卵母细胞配对设计和高度的结果一致性支持了观察到的差异归因于HyperSperm处理。研究人员总结认为，HyperSperm改善了IVF的关键发育结果，显著提高了囊胚产量、胚胎形态质量和染色体正常性。这些发现支持HyperSperm作为一种具有临床相关性的策略，能够增强早期胚胎能力并提高IVF效率。未来的研究应扩大队列规模，评估长期结局（如着床成功率、妊娠率和新生儿健康），并深入探讨其分子机制。研究结论明确表明，HyperSperm作为IVF中的精子处理辅助手段，具有显著的临床转化潜力。
