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体外衍生胚胎的形态动力学——来自人类和牛研究的启示

体外衍生胚胎的形态动力学——来自人类和牛研究的启示 品元生物种公牛
2024-10-30
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ShiraYaacobi-Artzi,DoritKalo和ZviRoth*

以色列雷霍沃特希伯来大学农业、食品与环境罗伯特・H・史密斯学院动物科学系








摘要：胚胎移植已成为提高人类和牛生育能力的主要方法。本综述重点关注预测具有高发育能力和高妊娠潜力的胚胎。评估胚胎质量的一种方法是评估其形态，但这种方法提供的信息有限且不充分。使用延时系统可以对胚胎发育进行连续监测。本文介绍了主要的形态动力学参数，并讨论了它们预测胚胎活力、着床、妊娠和活产的潜力。特别关注了转录本谱与胚胎发育潜力之间的关联；正常卵裂的胚胎与其异常卵裂的对应胚胎在转录本谱上有所不同；同步和异步卵裂的胚胎（两者都被定义为适合移植）在转录本谱上也不同。最近，延时系统的进步和广泛使用导致了胚胎选择算法的发展。这项技术已经在人类体外受精单位中得到应用，但尚未用于家畜。作者认为，结合人类和牛的形态动力学信息可能揭示使用延时系统选择具有良好移植潜力的胚胎的好处。


关键词：形态动力学；牛胚胎；胚胎发育；延时系统；异常卵裂





1 引言



奶牛生育力下降已有充分记录[1]，主要是由于高产奶量和环境变化。首次授精后的受孕率在20年内从55.6%下降到39.7%[2]，平均每年下降接近1%。为了提高生育能力，特别是在遭受热应激的母牛中，胚胎移植程序已被用作常规育种策略[3]。例如，仅在美国，每年就有超过250万个牛胚胎被移植[4]。人类也有类似的趋势，美国的生育率从2010年的62%下降到2020年的56%[5]，2019年大多数欧洲国家的生育率也有所下降[6]。为了克服这个问题，辅助生殖技术（ART）已经被开发出来，主要包括体外受精（IVF）和胚胎移植。据相关报告，2021年美国仅通过ART就有约91,906个活产婴儿[7]。总之，胚胎移植已成为提高人类和牛生育能力的主要程序。
然而，胚胎移植程序的效率尚未达到最佳状态。在人类和牛的模型中，成功率相对较低，每次移植的囊胚发育率约为30%，妊娠率约为30%[8]。一些局限性被认为是胚胎移植效率低下的原因，这些局限性与卵子来源、胚胎质量以及母体接受胚胎的能力有关[9]。本综述重点关注预测那些具有高发育能力和高妊娠潜力的胚胎。成功的预测可能会增加人类和家畜在ART项目中的妊娠比例和活产后代数量。评估胚胎质量的一种方法是评估其形态，但这种方法提供的信息有限且不充分，因为它无法识别具有最大成功着床潜力的胚胎[10,11]。由于延时系统可以对胚胎发育进行连续监测[12-18]，因此引入了被归类为形态动力学参数的其他参数[17]。
值得一提的是，人类和牛的胚胎在许多与胚胎发生相关的方面存在差异。人类和牛的胚胎都经历广泛的表观遗传重编程，但时间、程度和具体的调节机制表现出物种特异性差异。例如，牛胚胎的胚胎基因组激活时间发生在8-16细胞阶段，而人类胚胎则在4-8细胞阶段。尽管如此，本综述介绍了来自人类和家畜模型的体外衍生胚胎的主要形态动力学参数，并讨论了它们预测胚胎活力、着床、妊娠和活产的潜力。


2 胚胎选择标准



胚胎的发育阶段具有与胚胎发育以及着床和建立妊娠能力相关的特定形态特征[19]。通常，胚胎被分为良好、中等或不良形态[19-22]。因此，用于选择移植胚胎的最常用参数是胚胎的形态评分。在人类中，形态学标准包括受精后的原核评分[23,24]、卵裂球的数量、形状和均匀度、卵裂球的碎片化程度、受精后第2或3天是否存在空泡[25,26]和多核现象以及受精后第5或6天囊胚的形态[27]。在牛中，通常将7-8天的囊胚冷冻，然后在移植前不久根据解冻囊胚的形态标准进行选择。用于评估牛胚胎形态的常用参数基于国际胚胎技术学会指南，这些参数包括细胞的形状、颜色、数量和紧密程度、卵周隙的大小、挤出和退化细胞的数量以及囊泡的数量和大小[16]。在从受精卵到囊胚阶段的早期发育阶段，胚胎经历动态和强烈的形态变化[29]。因此，仅使用静态形态学标准提供的信息有限，不足以预测胚胎的发育潜力[10]。此外，胚胎的形态外观并不总是反映其生理状态。例如，具有相似形态评分的囊胚可能具有不同的形态动力学发育模式[16]或不同的代谢活性[29]。有趣的是，在第一次卵裂中时间较短的胚胎也表现出良好的形态[16]。考虑到上述情况，仅通过形态评估胚胎是有限且主观的[30,31]。为了克服这些局限性，延时系统已被建议作为人类IVF实验室的常规程序，但它在牛胚胎移植程序中尚未得到广泛应用。


3 胚胎形态动力学



胚胎动力学涉及几个时间间隔，包括受精和原核出现之间的持续时间（即第一次卵裂的时间）、受精后原核消失的持续时间[32]、第一次胞质分裂的持续时间[33]、第一次和第二次有丝分裂之间的持续时间[34]以及第二次和第三次有丝分裂之间的持续时间[15,33]。其他时间间隔包括囊胚形成时间[35]和囊胚扩张时间[36]，以及囊胚孵化时间[37]。接下来将讨论一些与胚胎发育能力相关的显著动力学特征。


3.1


卵裂时间


第一次卵裂的时间是最被接受的形态动力学参数，被认为是胚胎发育能力的良好预测指标[11,13-15,38-44]。在牛胚胎中[45]，第一次胚胎分裂可分为两波，即受精后18-25小时内的早期卵裂和26-42小时内的晚期卵裂。有研究表明，在30小时内卵裂的受精卵最有可能发育成囊胚，而非常晚卵裂（＞42小时）的胚胎很少能达到囊胚阶段，这表明从授精到初次卵裂的时间越长，发育潜力越小[40,46]。
人类研究数据表明，早期卵裂的胚胎质量更好，发育成囊胚的机会更大。如果胚胎在受精后25.9小时内或之后卵裂[34]，则分别被定义为早期或晚期卵裂胚胎。从受精到第一次卵裂的时间缩短3小时，发育到囊胚阶段的胚胎比例会更高[47]。在胚胎移植后，早期卵裂的人类胚胎比晚期卵裂的胚胎具有更高的着床率和妊娠率，且早期卵裂的胚胎流产率更低[43,38-51]。
然而，早期卵裂与牛胚胎着床潜力之间的关系尚不清楚。先前的研究报告称，牛胚胎移植后的妊娠率在早期卵裂和晚期卵裂的胚胎之间没有差异[13,46]。另一方面，早期卵裂的胚胎具有显著更多的细胞数量、更好的活力和胚胎形态[39,40,42,43,52-54]。此外，有研究报告称[14]晚期卵裂的胚胎染色体异常发生率更高，比早期卵裂的胚胎更常被鉴定为混倍体。
一些研究试图解释早期和晚期卵裂胚胎之间的差异。有人指出早期和晚期卵裂胚胎的脂质浓度存在差异，早期卵裂的牛胚胎脂质浓度高于晚期卵裂的胚胎，这与胚胎代谢有关[55]。同样，发现牛早期卵裂胚胎与晚期卵裂胚胎相比，表达不同的代谢组模式和转录本丰度[56]。此外，基于一些基本基因的表达差异也给出了另一种解释。与晚期卵裂的胚胎相比，早期卵裂的牛胚胎在GDF9、POU5F1和GAPDH基因上有差异表达[45]。第一次卵裂的时间与IFN-tau和IGF2R基因的表达相关[14]，这些基因已知与妊娠重组和胎盘形成有关[57]。从早期和晚期卵裂的牛胚胎发育而来的囊胚也有差异基因表达[55,56,58,59]。通过先进技术进行的组学分析（主要是微阵列）表明[60]，早期和晚期卵裂胚胎的转录组谱有更深刻的变化。例如[61]，在早期和晚期卵裂的2细胞胚胎中分别鉴定出774和594个差异表达基因，这些改变相关的最主要生物学功能包括细胞周期、DNA损伤反应、基因表达、RNA处理和蛋白质降解。
不仅第一次卵裂的时间被发现与胚胎发育有关，第二次和第三次卵裂的时间也有关系。例如，人类胚胎发育的后期阶段可以预测胚胎着床，特别是第二次卵裂的持续时间和胚胎发育到5个细胞的时间[15,35,64,65]。“滞后期”（第四次和第五次分裂之间的暂时发育停滞）被认为是预测胚胎发育潜力的一个好参数[66]。有研究报告称，后期卵裂中的“滞后期”与胚胎达到囊胚阶段的能力有关[66]。同样，第二次和第三次细胞分裂的同步性，结合形态排除标准，与胚胎着床相关[15]。最近有研究报告称，在头两次卵裂中表现出快速发育进展（即第一次到第二次卵裂以及第二次到第三次卵裂的间隔较短）的胚胎进一步发育成了囊胚阶段[16]。此外，发育成囊胚阶段的卵裂胚胎在第一次、第二次和第三次卵裂时的形态与未发育成囊胚的胚胎不同[16]。虽然在该研究中不显著，但进一步发育成囊胚阶段的胚胎在第三次卵裂时的持续时间比停滞未进一步发育的胚胎短[44,56,67]。其他研究也报告称[67]，发育到紧密桑葚胚或囊胚阶段的胚胎的第一次、第二次和第三次卵裂比未进一步发育的胚胎更早。


3.2


分裂模式


受精后，受精卵会经历一系列有丝分裂，形成较小的有核细胞，即卵裂球。在延时系统中培养胚胎可以将其分为两种不同的分裂模式：从受精到胚胎紧实过程中的任何时间点表现出正常或异常分裂的胚胎。正常卵裂模式主要特征是受精卵和/或卵裂球分裂成大小相等的卵裂球。正常卵裂的胚胎可分为两个亚组：同步分裂的胚胎和至少有一个异步事件的胚胎[16]。同步卵裂的胚胎从2个卵裂球同步分裂成4、8和16个卵裂球。异步卵裂的胚胎至少有一个异步卵裂，导致胚胎有3、5、6、7、10或12个卵裂球。在人类和牛的早期胚胎发育研究中都发现了几种异常分裂模式[16]。异常卵裂的胚胎包括以下几种：

 • 直接卵裂：一个卵裂球分裂成两个以上的子卵裂球[68,69]。

 • 不等卵裂：产生大小不对称的卵裂球[14]。

 • 反向卵裂：表现为卵裂球数量减少，很可能是由于卵裂球融合或胞质分裂失败[70]。

通常情况下，胚胎呈现正常卵裂模式。一项关于牛的研究报告称，68.5%的体外衍生胚胎正常卵裂，31.6%异常卵裂，其中直接卵裂、不等卵裂和反向第一次卵裂的胚胎比例相对较高[16]。然而[17]，也有研究报告称只有37.7%的牛胚胎进行了正常的第一次卵裂，约62.3%异常，其中28.7%的牛胚胎直接卵裂，7.6%反向卵裂。正常卵裂的胚胎更有可能具有更好的发育能力，更有可能发育成囊胚阶段。在人类中，也有研究发现类似情况，例如[15]，在247个人类移植胚胎中，19.4%的胚胎表现出一种以下卵裂异常：直接第一次卵裂、2细胞阶段卵裂球大小不均或4细胞阶段多核。
3.2.1
同步与异步裂卵
细胞分裂可能并不总是完全同步，导致出现有3或5个细胞的异步卵裂胚胎[76]。一项关于牛的研究报告称，约60.2%的胚胎同步卵裂，约39.7%异步卵裂。异步卵裂且进一步发育到囊胚阶段的胚胎比例高于同步卵裂的胚胎[16]。此外，胚胎发育过程中异步事件的数量与发育到囊胚阶段的概率之间有很高的相关性[16]。在人类中，也有研究将卵裂胚胎分为同步或异步模式[25,77,78]。到目前为止，从同步或异步卵裂的胚胎发育而来的囊胚都被认为是正常的且适合移植[79]。一些研究表明[78]，同步卵裂的胚胎相对于异步卵裂的胚胎具有更高的存活率，表现为冷冻保存后具有良好形态等级的胚胎比例更高，但在着床、建立妊娠或形成活产方面没有差异。然而，也有研究报告[77]称异步卵裂的胚胎相对于同步卵裂的胚胎表达更高比例的非整倍体胚胎，并得出同步卵裂的胚胎更适合着床的结论。还有研究表明，异步5细胞阶段可作为与着床相关的预测参数[15]。一项关于牛的研究揭示，同步卵裂的胚胎与异步卵裂的胚胎在转录组谱上不同，特别是在代谢和凋亡方面。例如，与同步卵裂的胚胎相比，异步卵裂的胚胎中与代谢途径相关的GSTM1和GSTM3基因表达较低[16]。此外，从同步和异步卵裂的胚胎发育而来的囊胚在凋亡基因（HSPA1A、EDA和CTH）上有差异表达。然而，这些表达基因差异的影响尚不清楚。
总之，从同步和异步卵裂的胚胎发育而来的囊胚在人类和牛中都被认为是正常的且适合移植。目前，异步和同步卵裂的胚胎着床和建立妊娠的能力仍然是一个有待进一步研究的问题。
3.2.2
直接裂卵
应特别关注直接卵裂的胚胎，即一个卵裂球分裂成两个以上的子卵裂球[68,69]。这类胚胎有可能发育到囊胚阶段，并可能被选作移植。先前对牛的研究报告称，直接卵裂的胚胎发育到囊胚阶段的比例低于正常卵裂的胚胎[71,80]。另一项对牛的研究报告称，约12.4%的直接卵裂的胚胎进一步发育到囊胚阶段，其形态评分与正常卵裂的胚胎发育而来的相似[16]。鉴于这些发现，仅基于形态评估而非使用延时系统的胚胎移植程序可能会选择来自直接卵裂的胚胎的囊胚，从而无意中降低着床的机会。一项涉及超过41,000个胚胎的开创性人类研究报告称，在直接卵裂的胚胎中，随着发育的进行，活胚胎的比例下降[81]。同样，Lagalla等人[82]报告称，约21.6%的直接或反向卵裂的人类胚胎进一步发育成囊胚，而大多数这些胚胎在早期阶段就停滞了，这表明直接卵裂的胚胎发育能力较低。此外，直接卵裂的胚胎在牛中的孵化率低于正常卵裂的胚胎[80]。
人类和牛的研究都表明，直接卵裂不仅与发育成囊胚的潜力低有关，还与建立妊娠的潜力低有关。先前对人类的研究报告称，从直接卵裂的胚胎发育而来的囊胚着床率比从正常卵裂的胚胎发育而来的低约10-30%[68,70,74,75]。牛胚胎也是如此；直接卵裂的牛胚胎在发育和建立妊娠方面的能力降低[13,14,18]。例如，移植正常卵裂的牛囊胚比移植直接卵裂的牛囊胚具有更高的妊娠率（分别为66.7%和28.6%）[13]。相反，Somfai等人[44]报告称，直接和正常卵裂的牛胚胎具有相似的发育成囊胚的潜力。最近，一项人类研究报告称，不仅直接卵裂的胚胎着床率低于正常卵裂的胚胎，而且临床妊娠和活产率也低[83]。一项先前的研究甚至报告称，移植直接第一次卵裂的胚胎没有导致活产[68]。
虽然直接卵裂的机制尚不清楚，但可以推测转录改变参与了这种卵裂模式的机制。在人类和牛的研究中都报告了直接卵裂的胚胎与染色体异常之间的关联[14,44,68,80]。一项对牛的微阵列研究揭示，与从直接卵裂的胚胎发育而来的囊胚相比，从正常、同步或异步卵裂的胚胎发育而来的囊胚（分别为895和643个）有差异表达的基因（图3c）[16]。功能注释分析表明，一些差异基因与细胞周期有关，这是一种被认为是直接卵裂现象（一种特殊的异常卵裂情况）背后的机制[16]。一项对牛的代谢组分析揭示了正常和直接卵裂的胚胎在几个代谢途径上的差异[71]。特别是，直接卵裂的胚胎中丙酮酸水平升高，可能是由于从脂质到葡萄糖代谢的转换受到干扰。另一种可能的机制是细胞周期相关基因的改变；这种改变可能导致染色体异常和非整倍体。支持这一假设的是，对牛的研究报告称直接卵裂的胚胎表现出更高比例的非整倍体胚胎或染色体数目异常的胚胎[44,80]。然而，先前对人类的研究报告称直接卵裂的胚胎可以发育成染色体正常的囊胚[82,84]，大概是通过在紧实过程中排除异常细胞作为一种“自我纠正”机制来消除胚胎内的染色体异常细胞[68]。直接卵裂的牛胚胎也有“自我纠正”现象报告[69]。然而，将异常形态动力学与“自我纠正”机制联系起来需要进一步研究。
3.2.3
不等卵裂
当一个卵裂球分裂成不对称的姐妹卵裂球时，这种分裂被定义为不等卵裂[14]。在异常卵裂模式中，不等卵裂的研究相对较少，很可能是因为这些胚胎发育能力较低。一项先前对牛的研究报告称，不等第一次卵裂的胚胎占总卵裂胚胎的9.3%，占异常卵裂胚胎的21.3%[16]。Hardarson等人[25]报告称，不等卵裂的人类胚胎着床率和妊娠率显著较低（分别为23.9%和36.4%，以及37.6%和52.9%），与正常卵裂的胚胎相比。一项对人类的研究显示，在133个临床妊娠中，只有12个（9%）来自2细胞不等卵裂的胚胎，但没有分娩结果记录[85]。一项对小鼠的研究发现，在早期卵裂的胚胎中，不等分裂的发生率为13.0%，这些胚胎产生多核卵裂球的比例高于正常卵裂的胚胎[86]。然而，导致不等卵裂的机制尚不清楚。一项最近对猪的研究检查了从正常和不等卵裂的2细胞阶段胚胎中分离出的卵裂球的蛋白质组定量[87]。发现卵裂球的发育能力与其大小有关，大卵裂球相对于小卵裂球有更高的卵裂率。蛋白质组分析揭示了大卵裂球与中卵裂球和小卵裂球之间分别有差异表达的蛋白质。特别是，大卵裂球与小卵裂球之间差异表达的蛋白质涉及RNA结合；并且在肌动蛋白细胞骨架组织中发现，如分别为DDX1（ATP依赖的RNA解旋酶DDX1）和ACTB（肌动蛋白β）[87]。一项对人类的研究报告称，不等卵裂的胚胎表达的具有大量染色体畸变的卵裂球比例高于从正常卵裂的胚胎分离出的（分别为29.4%和8.5%）[25]。一项对小鼠的研究报告称，不等大小的卵裂球与多核化相关[86]，大概是由于染色体在有丝分裂后期的迁移受阻[88,89]。一项对猪的研究中，通过克隆和孤雌激活产生的胚胎中不等卵裂的胚胎比例较高[90]。在后者研究中，观察到细胞器（线粒体和脂质滴）分布不均匀，以及小卵裂球比例较低。有趣的是，两个姐妹卵裂球的后续分裂是异步的[90]。一项最近对猪的研究揭示了不等和正常2细胞阶段猪胚胎之间有216个差异表达的基因；这些基因大多与代谢过程的调节有关[91]。虽然还不够清楚，但不等分裂背后的机制似乎涉及代谢和能量调节的改变以及染色体畸变。
3.2.4
反向卵裂
另一种异常卵裂形式是反向卵裂，其表现为在分裂过程中卵裂球数量减少，很可能是由于卵裂球融合或胞质分裂失败[70]。一些研究报告称反向卵裂的胚胎发育成囊胚的潜力较低[72,82]，而其他研究则报告没有差异[80,92]。另一方面，Yaacobi-Artzi等人[16]报告称，没有一个表现出反向卵裂的胚胎进一步发育成囊胚，这表明这种模式至少在牛中是胚胎发育的一种确定模式。相应地，Liu等人[72]报告称，约9%的反向卵裂的人类胚胎发育到囊胚阶段。此外，受精后第3天达到6细胞阶段或更高级阶段的反向卵裂的胚胎比例相对于正常卵裂的胚胎较低（分别为47.7%和71.7%）。另一方面，Desai等人[92]显示，大约40%的反向卵裂的人类胚胎继续发育到囊胚阶段。同样，一项对牛的研究表明，第一次细胞分裂时反向卵裂的发生率为17.2%，与正常卵裂的胚胎相比，发育成囊胚的胚胎比例没有差异[80]。然而，从反向卵裂的胚胎发育而来的囊胚的孵化率较低，并且与二倍体囊胚比例较低有关。
应该指出的是，虽然一些研究报告称反向和正常卵裂的胚胎具有相似的发育潜力，但发育而来的囊胚质量不同。例如，对牛和人类的研究报告称，从反向卵裂的胚胎发育而来的染色体异常囊胚比例较高[44,82]。此外，一项对人类的研究报告称，从反向卵裂的胚胎发育而来的囊胚内细胞团的形态评分较低，但滋养层细胞的形态评分没有显著差异[93]。支持这一点的是，一项对牛的研究表明，呈现反向卵裂的胚胎中具有良好形态的囊胚比例明显低于正常卵裂的胚胎（分别为11.1%和39.6%）[80]。此外，Yang等人[74]报告称，受精后第3天移植的反向卵裂的人类胚胎没有建立任何着床或妊娠。同样，Liu等人[72]报告称，从反向卵裂的胚胎发育而来且被移植的囊胚没有成功着床。有趣的是，在反向卵裂的情况下也提出了“自我纠正”机制，就像在牛中对反向和直接卵裂所发现的那样[69]。总体而言，虽然使用延时系统有机会检测反向卵裂，但研究反向卵裂的机制极具挑战性。


4 算法、机器学习和人工智能（AI）用于预测胚胎发育能力



人类体外受精中延时系统的进步和广泛使用导致了胚胎选择算法的发展。Meseguer等人[15]提出了一种算法模型，根据与着床率相关的形态和形态动力学特征将胚胎分为10类。Wong等人[33]开发了一种算法，基于前三次分裂的持续时间来预测人类囊胚的形成。Liu等人[65]使用第3天的形态评分、形态动力学参数和卵裂模式的组合将胚胎分为7个着床潜力等级。Petersen等人[94]评估了培养到第5天的11,218个胚胎的形态动力学数据以及从第3天移植的3275个胚胎的已知着床数据数据库中提取的信息。这种算法，称为着床数据分数（KIDScore），基于六个注释：两个原核出现的时间、原核消失的时间、2细胞形成的时间、3细胞形成的时间、5细胞形成的时间和8细胞形成的时间。该算法被发现可以预测卵裂胚胎形成囊胚的潜力，以及囊胚质量和其着床潜力[94]。然而，所开发的算法都没有在通用应用中得到广泛采用[15,33,64]。在牛中，使用逻辑回归模型，Sugimura等人[14]研究了牛胚胎发育能力与各种形态动力学参数之间的关系，包括第一次卵裂的时间和第一次卵裂结束时卵裂球的数量。Yang等人[95]建议，诸如超过50%碎片化、第一次卵裂模式（直接、反向或延迟卵裂）以及第一次和第二次卵裂的时间等形态和形态动力学参数可用于预测囊胚形成。Huayhua等人[96]生成了一个模型，基于囊胚形成时间（受精后小于155小时）和囊胚直径（>180μm）来预测牛胚胎的活力。
最近，许多人工智能（AI）模型被整合到人类体外受精诊所中，作为在移植前评估胚胎的工具[97,98]。这些模型利用延时数据并采用机器学习技术。一些人类研究报告称，使用AI模型选择胚胎与着床、持续妊娠、流产、活产甚至整倍体率高度相关[99-102]。因此，有人建议将AI引入诊所可以取代胚胎学家的主观评估。此外，它可能提高工作效率并在实验室之间提供标准程序[103]。此外，AI的进步可能能够将形态动力学数据与已知的遗传和/或代谢信息整合[104]。然而，利用AI模型预测牛胚胎的发育能力是有限的。一项先前对牛的研究表明，使用AI在评估与第7天牛囊胚质量有关的变量方面可能比利用有经验的胚胎学家更好，准确率为76.4%[105]。最近设计了一种根据国际胚胎技术学会（IETS）等级对牛胚胎进行分类的算法[106]。Turki和WeiZ.[107]设计了用于成功妊娠的机器学习算法，比使用传统方法有更好的预测效果。综上所述，虽然目前正在努力开发用于牛胚胎评估的AI模型，但AI在牛模型中的应用仍然有限，但有望在未来提高成功率。


5 总结



使用延时系统能够表征胚胎的形态动力学并将其与发育能力相关联。来自人类和动物模型的累积数据表明，异常卵裂的胚胎发育成囊胚的能力低于正常卵裂的胚胎。此外，卵裂胚胎的模式已被发现与转录本谱相关，即从正常卵裂相对于直接卵裂的胚胎发育而来的囊胚记录有差异表达的基因。为了更好地理解异常分裂背后的机制，进一步的研究应该检查胚胎早期发育阶段卵裂胚胎的转录组谱。有趣的是，从同步或异步卵裂的胚胎发育而来的囊胚在进一步发育成囊胚的能力上有所不同；这些胚胎在转录组谱上也有所不同。到目前为止，这两个亚组的胚胎都被定义为正常，并在体外受精程序中被认为适合移植。然而，这些胚胎是否具有相同的建立妊娠和发育成健康活后代的潜力尚不清楚。
虽然人类和牛的胚胎在许多胚胎发生方面存在差异，但本综述指出，在这两个物种中，发育早期的形态动力学与胚胎发育潜力相关，并可作为进一步发育到足月的有价值的预测指标。作者认为，结合人类和牛的形态动力学信息可能揭示使用延时系统选择具有良好移植潜力的胚胎的好处。

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译者/张逸松

审核/朱凯

审核/李雪宾

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