大家好。我叫安娜。首先，我想感谢大会给我这个机会与大家分享我的数据。我会向大家证明，光学相干显微镜对于哺乳动物卵母细胞和胚胎的质量的评估是一个有用的工具。
非侵入性成像：
明视野显微镜虽然是非侵入性的，安全的，但不能提供详细的结构信息
侵入性成像：
荧光显微镜（包括共聚焦显微镜）可以对单个细胞进行详细的结构和动力学研究，但需要荧光标记物才能可视化细胞结构，可能导致短期和长期的光损伤。
有很多不同的方法来评估胚胎的质量，但最常见的方法之一就是观察胚胎的形态。所以我们可以通过非侵入性成像观察。例如，亮场显微镜，但是这种方法提供的卵母细胞或胚胎的结构数据非常少。在光谱的另一端，成像光谱，我们还可以通过高入侵式的共聚焦显微镜，它提供了很多高分辨率的数据但通常需要荧光标记，甚至是样品固着。因此不能真正用于临床。
如何可视化胚胎成分
光学相干显微镜（OCM）：
对细胞是安全的
不需要荧光标记
能得到很好的 3D 结构数据
介于这两者之间，光学相干显微镜结合了这两种成像的优点。它对细胞是安全的。不需要荧光标记，且提供了高质量的 3D 结构数据。我们可以看到细胞核，核仁。可以看到线粒体和内质网。我们还可以看到，例如中期卵母细胞或胚胎的纺锤体。所以我们相信它在研究和临床中都是有用的。
OCM 其实是 OCT( 光学相干层析成像 ) 的“姐妹”。我没有足够的时间来详细解释它是如何工作的，但简而言之，它基于波干涉的基本原理。所以，我们观察的样本结构被编码成光波干涉的模式。
我们使用小鼠胚胎，小鼠卵母细胞和胚胎。我们重点研究了从不同种类的小鼠处获得的未成熟卵母细胞（即 GV 卵母细胞）。我们关注的是桑葚胚，通常形成于发育过程中前几天的致密胚胎。我们使用定制的 OCM 装置（幻灯片右上角的图片）对这些桑椹胚进行 OCM 扫描。
而我要讲的第一部分就是通过对 GV 卵母细胞的评估来讨论GV 卵母细胞和 OCM。这部分的工作是由我的博士生莫妮卡完成的。这部分的情况是有两种 GV 卵母细胞，第一种 GV 卵母细胞叫做裸露卵母细胞（即卵母细胞中细胞核没被环绕），它们转录活跃，发育能力较低。还有另一种GV卵母细胞（环核卵母细胞）有染色质在细胞核周围形成一个致密的环，它们已经完成了转录，具有较高的发育能力。所以在OCM扫描中，我们可以很好地区分这两组卵母细胞，区分染色质构象。莫妮卡就是这么做的。实际上，NSN检测的敏感度几乎达到100%，特异性超过90%。我们还可以区分被卵丘细胞包围的卵母细胞中SN和NSN染色质的构象，这对某些方案有一定的参考价值。接下来就要看我们使用的卵母细胞是SN卵母细胞还是NSN卵母细胞，两者的发育潜力不同。通过OCM系统我们可以看出，与被指定为SN卵母细胞的卵母细胞相比，被指定为NSN卵母细胞的卵母细胞完成个体成熟的能力较低，达到MII期的卵母细胞较少。这就是我们得出的结论。现在莫妮卡正在研究SN和NSN卵母细胞在后期的发育潜力。所以，在受精之后，这些工作仍然在进行。
在短短的几年里，我们比较了被扫描和未被扫描的卵母细胞的体外成熟率。OCM 组和对照卵母细胞是一样的。两组卵母细胞都形成了很好的窗口，它们也对受精做出了很好的反应。所以，它们以非常相似的钙瞬变的数量、振荡的持续时间、钙瞬变的振幅增加等等产生了合适的钙振荡。所以在 OCM 扫描后一切都很正常。我们也将测试卵母细胞的发育能力，因此我们将在发育的后期比较被扫描的卵母细胞和对照组卵母细胞。
接下来我要讲的是桑葚胚（胚胎发育初期），这部分实验是由 我 的 研 究 生 Aurra Alexander Sobkowiak 来 负 责 的。Aurra Alexander Sobkowiak 的想法是我们不能真正看到桑椹胚细胞的数量，因为胚胎已经被压实了，我们看不到细胞之间的边界。通常我们无法看到清晰的细胞核，但我们可以在 OCM 扫描中看到非常清晰的细胞核（上图所示），而且核的数量与标准荧光灯下（例如Hochest）看到的细胞核数量相同，虽然也存在一些微小的差异 , 但相关性很强。因此，OCM 提供了关于桑椹胚细胞数量的非常精确可靠的数据。
接下来，Aurra 检查了他们处理的细胞数量是否与胚胎的进一步发育有关。所以，让胚胎发育五天，我们注意到（n=92）胚胎在第五天发育成了一个很好的囊胚，在它们的细胞里有一个很好的细胞腔。而在第三天的桑椹胚细胞，这组（n=25）胚胎没有形成正常的囊胚。此外，我们注意到第5天的细胞数量、第5天的总细胞数量和第3天的细胞数量以及第5天滋养层细胞数量和第3天的细胞数量之间有很强的相关性。原始内胚层细胞和外胚层细胞在第3天和第5天的细胞数量之间也有显著的相关性。所以基本上，细胞的数量可以作为第五天囊胚质量的指标。
结合我们的 OCM 信息进行形态动力学分析 , 首先对三天的进行分析，然后进行 OCM 扫描，和我们的统计学家 Robert Meleski建造一个模型 :In% TE=α+β*t3+βOCM+βt3_OCM*t3*OCM
我们用 OCM 和形态动力学参数 t3 得到的第三天的细胞数量为 In% TE 细胞，也就是从受精到细胞分裂到细胞 3.0 状态的时间以及这两个参数之间的相互作用。方程中的这一相互作用部分实际上是指细胞数量的相同变化对第五天原始内胚层细胞百分比的变化影响程度不同，方式也不同，并且取决于 t3 参数的值。为什么说它很有趣，首先，在第 5 天滋养层细胞的比例过低可能意味着胚胎在着床时会遇到一些问题，因为滋养层是着床的关键。其次，滋养层细胞百分比高，可能意味着没有足够的外胚层细胞形成适当的形态。我们必须让它保持在黄金区间的中间位置。
在短时间里，至少在植入前的发育状态下是安全的。用 OCM扫描的胚胎组和对照胚胎的囊胚形成率是一样的，细胞数量和滋养层细胞的数量也是一样的。就来自发育第 5 天的原始内胚层细胞来说，OCM 组和对照组也是一样的。
综上所述，OCM 使我们能够评估 GV 期染色质的构象和 GV期卵母细胞的发育能力，也可以计算细胞的数量的多少 , 它还与胚胎的发育潜力有关。根据我们目前的数据，OCM 不会干扰卵母细胞的成熟或胚胎着床前的发育。我们将进一步开展这项研究，检查它对着床后的发育是否安全。我们原计划在会议前做这件事，但新冠疫情耽误了我们一段时间。因此，我们相信 OCM 对于辅助生殖技术的质量评估会是一个有价值的补充。
