辅助生殖技术的发展历史

    辅助生殖技术(assisted reproductive technologies，ART)是指为生殖功能障碍的夫妇提供的各种非自然辅助他们生殖的技术。目前常用的辅助生殖技术有人工授精、体外受精与胚胎移植(IVF．ET)、配子输卵管内移植(GIFT)、显微授精、植入前遗传学诊断(PGD)等方法。

    人类一直在一代一代地繁衍着后代，并在生物进化过程中逐渐占有优势地位，最终成为我们所生活的星球主人。人类生殖活动在远古一直是一种和其他动物一样在一种动物的本能驱使下进行，随着不断的进化和文明的发展，我们的祖先逐步地建立起一种希望和幻想，希望能了解繁衍后代的过程，并能在这一过程中有更多的自主性，也对此进行一些探索。公元前400年，希腊学者亚里士多德(Aristotle，公元前384-前322)的著作中，已有关于生殖器官的解剖和生殖功能方面的记载。但由于古代人的认识水平和客观条件所限，难有作为。到了近代，该领域研究才逐步展开，特别是现代相关科学技术发展为我们提供了方便的条件去认识自身的繁殖过程，更有发展到今天，我们已经有很多的办法对生殖过程进行人为的干预，我们可以在不同的环节去阻止或避免生殖过程的发生，也可以对有生殖功能障碍的夫妇的生殖过程提供辅助性医疗手段，甚至把一部分生殖过程在体外进行，这就是我们今天的各种辅助生殖技术，在未来的某一天，在实验室里培育出一个健康的婴儿也有可能实现。

    生殖的中心环节是受精，因此受精方法的研究和进步是辅助生殖技术发展的一条主线。

    人工授精是用非性交方法，将精子置入女性生殖道内，使精子和卵子在体内结合、受精、妊娠的方法。人工授精具有悠久的历史，是最早应用的助孕技术。公元二世纪Talmud已提出人工授精的可能性，1761年，Spallanzi成功地为母马人工授精，1790年．John Hunter为严重尿道下裂患者的妻子行配偶间人工授精(artificial insemination withhusband’s sperm，AIH)获得成功，1844年William Pancoast首次施行非配偶间人工授精(arti．ficial insemination bv donor，AID)获得成功，1890年John Dickinson开展了供者精液人工授精的临床服务，1954．年Bunge首次成功地用冷冻精子作AID获得成功，1987年可世木久幸用宫腔镜作输卵管内人工授精取得成功，1986年Forrler报告腹腔人工授精(direct in．traperitoneal insemination，DIPI)获得成功，1984年Asch建立了配子输卵管移植方法(GIn')。

    人工授精只是在体内的精子、卵子结合受精，ll缶床应用有它的局限性，而且难以对受精的过程进行人为的影响。体外受精方法的成功才使得辅助生殖技术根本性地进步和发展。{NextPage}

    对哺乳动物体外受精与胚胎移植研究，为人类体外受精与胚胎移植的成功打下了良好的基础。1843年Barry观察到在家兔卵子内的精子。1875年Van。Beneden在显微镜下观察并详细阐述了家兔的受精过程，1878年Schenk就开始对家兔和豚鼠进行体外受精的研究，但直到1951年也没有在哺乳动物体外受精试验获得成功。华裔生物学家张明觉在1945年开始做家兔体外受精试验，1950年提出了精子获能问题，Austin在20世纪50年代初发展完善了精子获能的理论，这一理论为体外受精试验成功起到了促进作用。1954年Thibault首先取得了家兔体外受精试验的成功，家兔的卵和精子在体外受精，受精卵分裂了。1959年张明觉的家兔体外受精试验成功，并把受精卵移植到别的家兔的输卵管，借腹怀孕，最后生出正常的幼兔。

    人的体外受精试验始于1944年Rock和。Menkin，他们取了133个卵子培养，加入精子后继续培养但仅有4个卵受精，到1955年Shettles在人卵的体外受精试验中在培养液中加入了少量的输卵管液后，部分受精卵发育到桑葚胚期。

    英国的生物学家Edwards和妇产科大夫Steptoe共同合作，从20世纪60年代开始就做人类的体外受精研究，1969年他们已经能在体外完成人工受精和培养，在1977年成功地把体外受精的胚胎移植回因为输卵管堵塞不孕的Lesley子宫内，并继续正常发育到足月，终于在1978年7月25日第一个通过体外受精．胚胎移植方法孕育的婴儿I~ouiseBrown诞生。

    婴儿的诞生是对他们研究小组所有科学家辛勤工作最好的鼓励，标志一个新的时代的开始。Lesley也最终成为了世界上最幸运的母亲，而且她的孩子I~ouise Brown成为人类生殖医学史上一个永载史册的伟大里程碑。

    I~ouise Brown被人们称为试管婴儿，试管婴儿的诞生被认为是继心脏移植成功后20世纪医学发展的又一伟大奇迹。随之到来的是全球在发达国家及部分发展中国家的研究试管婴儿热潮，研究人员把这一方法进行了推广、改进和发展。1983年’Yrounson进行了冻融人胚胎移植成功，1984年Asch建立了配子输卵管移植方法(GIFT)，1986年Ranoux建立了体外受精．阴道培养方法。人们并没有对这些成就所满足，继续更进一步地深入研究，又开辟了显微镜下授精助孕的研究。

    1988年Gordongn和Talansky首次报道利用生化方法在透明带打孑L使精子进入卵膜受精，后来Cohen在显微镜下采用部分透明带切除(partial zona dissection，PZD)方法解决有些病人精子无法受精的问题。AlanTrounson和Jaeques。Testart两个实验室最先开展PZD，s．CNg进行了透明带下授精(Sulzonal insemination，SUZI)取得了成功。1992年比利时人Palerl'no在进行ZUZI时不小心把一个精子注入了卵浆内，后来受精了，卵裂正常，他们因此得到了启发，建立了卵浆内单精子注射(intracytoplasmic spermection，ICSI)方法，这一方法是辅助生殖技术的又一重大的进展，特别是在男性不育治疗上更是一个突破性进展，目前在助孕技术中占有突出地位，国外主要的生殖中心ICSI与常规IVF比例大约为1：2或2：3，甚至有更高的比例。{NextPage}

    IVF等技术是目前治疗不育症最有效的生育辅助疗法。尽管临床上对很大部分病人不育的原因仍难以确切了解，用IvF、ICSI治疗效果仍很好。因此，目前的状况是不育、不孕症的治疗手段远远超过对不孕症的诊断。最初的IvF是以治疗女性不育为主，相继也广泛用于男性不育及各种原因不明的不孕症。{(请记住我们的网址(W WW.８５５５２２２.com)(WWW.９１zn.cn)}经过近十年的临床应用及研究发现，在IvF治疗中，体外受精率低下及受精失败大部分与精子功能方面缺陷有关，常见的是精子形态、活动力不好、精子与透明带不结合或精子不能穿透等。生精功能低下或障碍的男性不育症，用常规IvF没有较好的治疗效果，由于这些方面的原因促进了ICSI的发展。因而ICSI可以说是转为解决上述男性不育症而发明的治疗方法。：ICSI的发明不仅解决了男性不育治疗难的问题，也为整个临床生育辅助疗法开拓了新的一页。

    ICSI是人工授精技术，与常规的IVF’相比，不需要精子有完全正常的生理功能。受精发生是由精子和卵子相互作用自然发生的，ICSI则完全不需要精子有完全正常的功能，男性精子数量的要求也大大降低，从睾丸或附睾内通过手术取得的极少量的精子，甚至单个精子由技术人员挑选后直接注入卵子里也可受精。由于ICSI是人工方法直接刺穿卵细胞膜注入精子授精，因此在注射精子到卵子时有可能把外来的基因物质，如细菌、病毒等同时带入受精卵。对ICSI可能存在的问题目前已引起部分学者的注意。

    人类在针对男性不育的辅助生殖技术上取得的另一大进步是精子的保存技术。

    1677年Leeuwenhock首次在显微镜下观察到精子。过了一个世纪，1776年Spallan．zani首先报道用雨雪来冰冻精子，冰冻后发现精子仍有活力，这开创了低温医学的先河。1866年，Mantegazza在研究中发现精子在一15℃低温环境下冷冻后仍有存活的精子，因此提出设想建立精子库，储存精液，备用于一旦士兵死于战场后妻子的人工授精。1938年，Jahnel在研究性病过程中发现，在一70℃低温环境下冷冻了40天的精液解冻后仍有活动的精子。1940年Shettles把精子冻存温度降到一196℃后研究精子的活力。1942年，Hoagland、Pincu研究了加入原形质溶解液(plasmolizing solution)在冷冻精液过程中对精子活力保护作用。1945年，Parkes研究得出冷冻精液时使用安瓿比毛细玻璃管要好。直至1949，Polge等发现用10％～15％甘油作为冷冻精子的保护剂，这使得用冻贮精液方法具有了实际应用价值，对人类以及动物的人工授精开展起到了促进作用。到1954年Sherman报道了最长贮存期已达到3个月。同年Bunge报道第一个用冻贮精液作人工授精的自然分娩的婴儿诞生。1955年Luyet等提出两步冷冻精子法(two．stop c001．ing)，1962年Sherman发明了液氮蒸气法(1iquid nitrogen vapor·)冷冻精子，该方法简化了降温冷冻方法，提高了冻贮的效果。1964．年Sherman报道在甘油的保护剂中再加入卵黄冻贮的精子有更高的怀孕率。1973年Sherman用冻贮了123个月的精子作人工授精诞生出健康的婴儿，这证明了长期冻贮精子的可能性，建立人类精子库在技术上已经比较成熟。全世界在20世纪70年代末时就已有超过40家冷冻精子库(cryo—bank)建立。{NextPage}

    国内在助孕技术方面起步较晚，但发展迅速，特别是近十年的发展更是惊人。

    国内解放初期曾一度开展过鲜精人工授精，后这项工作中断。20世纪70年代起首先在畜牧业开展了大家畜的精液冷冻和人工授精研究和应用工作。国内最早在助孕技术方面恢复研究工作的是湖南医学院，他们在1981年建立了精子库，1983年湖南医学院用冷冻精子作人工授精取得成功。1984年青岛医学院建起了精子库，相继其他一些单位也建起了精子库，20世纪80年代，人工授精(包括AID、AIH)在国内的部分地区已开展起来。

    在中国，试管婴儿的开展最早是在港台地区，内地体外受精与胚胎移植基础研究工作是1980年北京医科大学刘斌教授最早开始进行的，1985年人工授精和体外培养的实验取得成功，1988年3月10日在北京医科大学第三医院张丽珠教授的生殖中心，诞生了中国内地第一例试管婴儿郑萌珠，1988年6月5日湖南医科大学也诞生了第一例试管婴儿。1988年6月7日国内首例赠送胚胎试管婴儿北京医科大学第三医院诞生，1995年12月16日国内首例冻融胚胎试管婴儿北京医科大学第三医院诞生，1996年10月3日国内首例ICSI试管婴儿在广州中山医科大学第一医院庄广伦教授领导的生殖中心诞生。

    无法生育夫妇渴望生育，当有条件生育后，就希望能生育一个健康聪明的后代，在优生优育方面从受精前采取措施是一种很好的途径和发展方向，因此辅助生殖技术进一步发展，会在优生优育方面给以更多的关注。一方面是研究各种辅助生殖技术在优生优育方面能有所作为，另一方面是研究对各种辅助生殖技术对优生优育的影响。也就是说辅助生殖技术不仅仅是为患者助孕，还可对有生育能力的夫妇为了生育一个健康的后代而采用辅助生殖技术，目前在这方面已经开展工作。国内首例运用植入前遗传诊断技术(PGD)的试管婴儿于2000年4月23日在广州中山医科大学诞生，该例的母亲为血友病携带者，运用PGD技术从7个受精发育的胚胎中选择了两个健康的胚胎植入，最后她终于生出一个健康的婴儿。