Đánh giá và chọn lọc noãn dựa vào hình ảnh lớp inner ZONAPELLUCIDA

Tin chuyên ngành

on Tuesday 21-07-2020 8:35am

ThS. Võ Như Thanh Trúc – Chuyên viên phôi học – IVFAS

PolScope là hệ thống kính hiển vi phân cực được ứng dụng trong quá trình đánh giá chất lượng noãn được ứng dụng gần đây trong kỹ thuật ICSI. Hoạt động của hệ thống này dựa vào sự chênh lệch độ lưỡng chiết của các thành phần cấu tạo nên noãn. Khi ứng dụng hệ thống PolScope đánh giá noãn, người ta thấy ZP cũng có tính lưỡng chiết. Thêm vào đó, một số noãn bất thường cho thấy ZP có độ lưỡng chiết thấp. Liệu tính lưỡng chiết của ZP có liên quan đến sự trưởng thành của noãn hay không?

1. Cơ chế hình thành và biệt hóa của ZP

ZP là một vùng chất nền ngoại bào đặc biệt bao quanh noãn, được cấu tạo bởi 4 glycoprotein ZP1 (~100kDa), ZP2 (~75kDa), ZP3 (~ 55kDa) và ZP4 (~65kDa) được mã hóa bởi các gene tương ứng nằm trên NST số 11, 16, 7 và 1 ^[3]^,^[5]^,^[4]. Cấu trúc sắp xếp chính xác của 4 glycoprotein này hình thành nên ZP vẫn chưa được hiểu rõ ^[2]. Các glucoprotein ZP (ZPG) được tổng hợp từ giai đoạn noãn nguyên thủy, bởi sự biệt hóa của các tế bào granulosa, độ dày của lớp ZP phát triển đồng thời với đường kính của noãn trong suốt quá trình phát triển của noãn. Một số nghiên cứu còn cho thấy bản thân tế bào noãn cũng tổng hợp các ZPG. Những ZPG mới sinh được vận chuyển đến màng sinh chất của noãn qua các bóng tiết và được phóng thích ra khoảng không ngoại bào. Ở đó, các ZPG tích hợp với nhau tạo thành lớp ZP và lớp ZP này được làm dày từ trong ra ngoài. Như vậy, lớp inner ZP là lớp có mật độ ZPG cao nhất, đó có thể là một trong những lý do khiến nó có tính lưỡng chiết cao hơn so với hai lớp còn lại ^[6]^,^[9]^,^{[8, 10]}. Mặc dù khi quan sát dưới hệ thống PolScope, ta có thể thể thấy ZP được cấu tạo bởi 3 lớp ZPG khác nhau nhưng cách tổ chức, sắp xếp các ZPG để tạo nên 3 lớp này cho đến nay vẫn chưa được biết rõ.

2. Các tiêu chí đánh giá ZP trong phân tích đánh giá noãn trưởng thành

Một số nghiên cứu được thực hiện nhằm đánh giá mối tương quan giữa tính lưỡng chiết của ZP và sự trưởng thành của noãn. Các nghiên cứu này đưa ra hai chiến lược đánh giá ZP sử dụng PolScope: một là, đánh giá dựa vào độ lưỡng chiết, cường độ, tính đồng nhất của tín hiệu quan sát được ở lớp inner ZP; hai là, đánh giá dựa trên góc quay mặt phẳng ánh sáng phân cực của các ZPG trong lớp inner ZP (nghiên cứu này chủ yếu thực hiện trên lĩnh vực vật lý học, nếu có điều gì bất thường trong sự tổng hợp các ZPG, các ZPG sẽ bị biến đổi và làm lệch góc quay mặt phẳng ánh sáng phân cực). Nhưng cho đến hiện nay, hầu hết các nghiên cứu đều sử dụng cách tiếp cận thứ nhất, chỉ duy nhất một nghiên cứu sử dụng cách tiếp cận thứ hai.

3. Các bất thường cấu trúc ZP quan sát bằng hệ thống PolScope

Hình 1. ZP của noãn khi quan sát dưới kính PolScope (chiếu chùm ánh sáng đơn sắc)

a – noãn có ZP có tính lưỡng chiết cao; b, c – noãn có ZP có tính lưỡng chiết thấp

Một số nghiên cứu cho rằng noãn chất lượng tốt, có khả năng thụ tinh bình thường cũng như tỉ lệ phôi tốt cao là các noãn có ZP với độ lưỡng chiết cao (hình 4.7a), khi quan sát dưới hệ thống PolScope ta có thể thấy các noãn này có lớp inner ZP dày, đều, cường độ sáng mạnh. Độ lưỡng chiết của ZP sẽ được phần mềm tính toán cho ra giá trị “ZP score” được gắn với các nhãn màu thể hiện mức độ lưỡng chiết. Hình 4.7a là noãn có ZP với tính lưỡng chiết cao, được tính toán cho ra giá trị dương với nhãn màu xanh lá. Ở hình 4.7b, c, ZP của các noãn này phân bố dày mỏng không đều với cường độ sáng yếu, được tính toán với giá trị dương yếu với nhãn màu vàng (hình 4.7b) hay phân tán kiểu hỗn độn, được tính toán cho ra giá trị âm gắn với nhãn màu đỏ, hiển thị tính lưỡng chiết rất kém (hình 4.7c). Nhiều nghiên cứu thực hiện so sánh trạng thái trưởng thành noãn, khả năng thụ tinh bình thường cũng như tỉ lệ hình thành phôi tốt giữa các noãn có ZP với tính lưỡng chiết cao và các noãn có ZP với tính lưỡng chiết thấp đều chưa cho thấy sự khác biệt có ý nghĩa thống kê giữa các nhóm noãn này ^[1]^,^[7]. Kết quả của những nghiên cứu nói trên hiện vẫn đang còn tranh cãi do mâu thuẫn với các giả thiết được đặt ra trước đó.

Cho dù vẫn chưa có sự thống nhất giữa các kết quả từ các nghiên cứu khác nhau trong việc đánh giá noãn và tiên lượng kết cục ICSI cho các noãn này, việc sử dụng hệ thống PolScope để đánh giá chất lượng noãn vẫn là một hướng mới giúp chúng ta bổ sung them các thông tin sâu hơn so với các đánh giá hình thái thông thường. Trong tương lai, cần nhiều hơn các nghiên cứu phân tích mối liên quan giữa các dạng ZP và kết cục ICSI để có thể ứng dụng hình ảnh quan sát dưới hệ thống PolScope như một yếu tố tiên lượng cho bệnh nhân, giúp ta hiểu rõ hơn các yếu tố từ noãn có thể liên quan đến kết cục điều trị ở các chu kì IVF/ICSI.

TÀI LIỆU THAM KHẢO
1.            Claudia G Petersen, L.D.V., Ana L Mauri, et al., Evaluation of zona pellucida birefringence intensity during in vitro maturation of oocytes from stimulated cycles. Reproductive biology and Endocrinology, 2011. 9: p. 53 - 59.
2.            Embryology, U. Zona pellucida. Available from: https://embryology.med.unsw.edu.au/embryology/index.php/Zona_pellucida - Introduction.
3.            Epifano O., L.L., Dean K., et al., Mouse Zp1 encodes a zona pellucida protein homologous to egg envelope proteins in mammals and fish. The Journal of Biological Chemistry, 1995. 270(45): p. 27254 - 27258.
4.            Hughes DC, B.C., Identification of the true human orthologue of the mouse Zp1 gene: evidence for greater complexity in the mammalian zona pellucida. Biochim Biophys Acta, 1999. 1447(2-3): p. 303 - 306.
5.            Liang LF, D.J., et al., Conservation of mammalian secondary sperm receptor genes enables the promoter of the human gene to function in mouse oocytes. Dev Biol., 1993. 156(2): p. 399 - 408.
6.            Litscher E.S., Q.H., et al., Mouse zona pellucida glycoprotein mZP2 and mZP3 undergo carboxy-terminal proteolytic processing in growing oocytes. Biochemistry, 1999. 38: p. 12280 - 12287.
7.            Mourad Assidi, M.M., Marc-Andre Sirard, Use of both cumulus cells' transcriptomic markers and zona pellucida birefringence to select developmentally competent oocytes in human assisted reproductive technologies. BMC Genomics, 2015. 16(1): p. 59 - 74.
8.            Qi H., W.Z.a.W.P.M., Secretion and assembly of zona pellucida glycoproteins by growing mouse oocytes microinjected with epitope-tagged cDNAs for mZP2 and mZP3. Mol. Biol. Cell, 2002. 13: p. 530 - 541.
9.            Williams Z., W.P.M., Secretion of mouse ZP3, the sperm receptor, requires cleavage of its polypeptide at a consensus furin cleavage-site. Biochemistry, 2001. 40: p. 929 - 937.
10.          Zhao M., G.L., Ginsberg A.M., et al., Conserved furin cleavage site not essential for secretion and integration of ZP3 into the extracellular egg coat of transgenic mice. Molecular Cellular Biology, 2002. 22: p. 3111 - 3120.
Từ khoá: PolScope, ZP, inner, đánh giá, chọn lọc, noãn

Từ khóa: Đánh giá và chọn lọc noãn dựa vào hình ảnh lớp inner ZONAPELLUCIDA

Các tin khác cùng chuyên mục: