破解「胚胎著床黑盒子」 長庚研究發現助胚胎著床關鍵物質 可望用於人工生殖技術

胚胎能否順利在子宮著床,是成功懷孕的關鍵,許多婦女曾因此飽嘗不孕或自發性流產痛苦。在母親節前夕,林口長庚醫院發表最新研究,發現人類胚胎幹細胞所衍生的「醣脂」(glycosphingolipids,簡稱GSLs),會促進母體與胚胎間的溝通與免疫耐受性,可能有助於胚胎著床。這項突破性的成果,可望最快在3年後應用於人工生殖技術,提升人工生殖技術的效能,嘉惠全球眾多的不孕症病人。

現代社會由於晚婚晚孕,以及生活或工作壓力,平均每6對生育年齡的夫妻,就有一對面臨不孕困擾。林口長庚醫院婦產部生殖內分泌科醫師吳憲銘表示,在不孕症的治療上,通常會先採用排卵藥、排卵針,鼓勵病人自然行房或是做人工受孕,再下一步才會進行試管嬰兒。

吳憲銘說明,胚胎著床是一個極其複雜的過程,影響的因素包括胚胎品質、子宮內膜容受性,及胚胎與子宮內膜之間的彼此互動溝通。其中「胚胎與子宮內膜之間的溝通」,是為了讓媽媽子宮內膜產生免疫耐受性,避免與媽媽不同基因體的胚胎被母體免疫細胞攻擊,而造成自發性的流產。

他指出,目前人工生殖的成功率約50%,剩下的50%就是這個被視為要破解的「胚胎著床黑盒子」關鍵因素之一,這也是全球專家學者努力想要突破的目標。

林口長庚醫院幹細胞與轉譯癌症研究所特聘講座教授游正博,在數年前已經發表人類胚胎幹細胞的「醣脂」在胚胎發育過程中和胚胎著床相關的時期表現,研究指出胚胎幹細胞表面的醣脂,常常可以反應細胞的生理狀態,因此也被當作胚胎發育時期的階段性指標。

研究團隊的博士後研究員羅紫祺之後進一步研究發現,人類胚胎幹細胞所衍生的醣脂,可以藉由外泌體而轉移到單核細胞之上,當接收到醣脂的單核細胞進一步分化成巨噬細胞時,會表現「蛻膜巨噬細胞」的表徵,包括巨噬細胞吞噬能力增強以利於組織重整、同時抑制T淋巴球細胞增殖以提供免疫耐度性,及促進滋養層細胞侵襲能力,這將可能有助於胚胎著床以實現健康妊娠。

林口長庚生殖醫學研究團隊發現,外泌體醣脂會促進母胎間溝通。圖/長庚醫院提供
林口長庚生殖醫學研究團隊發現,外泌體醣脂會促進母胎間溝通。圖/長庚醫院提供

這項突破性的研究成果,是國際首次揭露醣脂於母體與胚胎間互動中,可能扮演關鍵的免疫耐受性增強的角色,已刊登於2023年11月發育生物學領域第一名的國際知名期刊「發育細胞(DEVELOPMENTAL CELL)」。

游正博表示,目前研究團隊已與清華大學化學系林俊成教授合作,已能化學合成出胚胎幹細胞外泌體醣脂,並申請PCT(專利合作條約Patent Cooperation Treaty)及台灣專利,可望最快在3年後,與林口長庚醫院生殖醫學中心合作,透過臨床注射方式增加胚胎幹細胞外泌體醣脂,提升現行人工生殖技術效能,期待能進而嘉惠全球眾多的不孕症病人。