The Effect of Poly-Pronucleus Incidence on Embryo Development and Pregnancy Outcome after ICSI

doi:10.12280/gjszjk.20230026

Abstract

Abstract:

Objective: To explore the impact of poly-pronucleus (PN) incidence on the embryonic development and pregnancy outcome after intracytoplasmic sperm injection (ICSI). Methods: This is a retrospective cohort study, analyzing the clinical data of patients after ICSI between January 2016 and December 2021. The objects of study were divided into three groups according to the proportion of poly-PN: the control group (the proportion of poly-PN=0%, n=333), the low-frequency poly-PN group (0%<the proportion of poly-PN<20%, n=80) and the high-frequency poly-PN group (the proportion of poly-PN≥20%, n=31). The embryonic development and pregnancy outcomes were compared among the groups, respectively. Results: The numbers of oocytes retrieved and available embryos on day 3 (D3) were higher in the low-frequency poly-PN group than those in the control group, but the rates of normal fertilization and high-scoring blastocyst formation were lower than those in the control group (all P<0.017). Compared with the control group and the low-frequency poly-PN group, the high-frequency poly-PN group had lower rate of normal fertilization rate, lower number of available embryos on D3 (all P<0.017), and low rate of biochemical pregnancy and high miscarriage rate (but P>0.017). Multifactorial Logistic analysis showed that patients in the high-frequency poly-PN group had significantly lower biochemical pregnancy rate and live birth rate when compared with the control group (aOR=0.402, 95%CI: 0.186-0.870, aP=0.021; aOR=0.247, 95%CI: 0.068-0.901, aP=0.034). Conclusions: In the ICSI cycles, the incidence of poly-PN may reflect oocyte quality, and the incidence of poly-PN≥20% may predict the poor embryo development, lower biochemical pregnancy rate and lower live birth rate.

Key words: Sperm injections, intracytoplasmic, Prokaryotic cells, Embryonic development, Pregnancy outcome

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Figures/Tables 4

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组别	n	女方年龄（岁）			男方年龄（岁）		女方BMI （kg/m²）			不孕时间（年）			不孕类型						bAMH （μg/L）
组别	n	女方年龄（岁）			男方年龄（岁）		女方BMI （kg/m²）			不孕时间（年）			原发性			继发性			bAMH （μg/L）
对照组	333	29.0（27.0，32.0）			31.0（28.0，34.0）		22.0（20.0，24.7）			3.0（2.0，4.0）			190（57.1）			143（42.9）			4.8（2.5，6.4）
低频多PN组	80	29.0（26.0，32.0）			31.0（27.0，33.8）		21.5（20.1，23.4）			3.0（1.3，4.0）			53（66.3）			27（33.8）			5.1（4.0，9.3）^①
高频多PN组	31	31.0（29.0，36.0）^②			32.0（28.0，37.0）		23.1（21.3，26.4）^②			3.0（2.0，5.0）			20（64.5）			11（35.5）			2.9（1.3，5.1）^②
Z或 χ²（P）		6.398（0.041）			2.559（0.278）		7.828（0.020）			4.083（0.130）			2.643（0.267）						15.778（0.000）
组别	n	不孕原因													bFSH （IU/L）			bLH （IU/L）
组别	n	输卵管因素	多囊卵巢综合征			排卵障碍			子宫内膜异位症		男方因素	不明原因			bFSH （IU/L）			bLH （IU/L）
对照组	333	181	15			21			6		82	28			7.4（6.2，8.8）			4.5（3.2，6.1）
低频多PN组	80	39	7			2			2		27	3			7.1（6.2，8.3）			5.3（3.6，7.3）^①
高频多PN组	31	16	0			1			1		10	3			7.7（6.4，8.6）			3.4（2.7，5.9）^②
Z或 χ²（P）		11.187（0.343）													1.896（0.388）			11.865（0.003）
组别	n	bE₂ （pg/mL）		Gn使用总量（U）				Gn使用时间（d）			精子浓度（×10⁶/mL）			精子总活力（%）			精子前向运动率（%）
对照组	333	7.3（6.2，8.7）		2 025.0（1 800.0，2 475.0）				9.0（8.0，10.0）			3.0（1.0，8.0）			98.0（97.3，99.0）			96.0（94.6，98.0）
低频多PN组	80	7.0（5.8，8.6）		2 025.0（1 696.9，2 443.8）				9.0（9.0，10.0）^①			3.4（1.0，7.5）			98.0（97.5，99.0）			95.1（94.3，97.0）
高频多PN组	31	7.7（6.4，8.6）		2 250.0（2 025.0，2 700.0）				9.0（8.0，11.0）			3.8（1.0，8.0）			98.0（97.5，99.0）			96.0（95.1，98.0）
Z或 χ²（P）		2.138（0.343）		4.156（0.125）				7.216（0.027）			2.201（0.333）			2.604（0.272）			3.014（0.222）

组别	n	女方年龄（岁）			男方年龄（岁）		女方BMI （kg/m²）			不孕时间（年）			不孕类型						bAMH （μg/L）
组别	n	女方年龄（岁）			男方年龄（岁）		女方BMI （kg/m²）			不孕时间（年）			原发性			继发性			bAMH （μg/L）
对照组	333	29.0（27.0，32.0）			31.0（28.0，34.0）		22.0（20.0，24.7）			3.0（2.0，4.0）			190（57.1）			143（42.9）			4.8（2.5，6.4）
低频多PN组	80	29.0（26.0，32.0）			31.0（27.0，33.8）		21.5（20.1，23.4）			3.0（1.3，4.0）			53（66.3）			27（33.8）			5.1（4.0，9.3）^①
高频多PN组	31	31.0（29.0，36.0）^②			32.0（28.0，37.0）		23.1（21.3，26.4）^②			3.0（2.0，5.0）			20（64.5）			11（35.5）			2.9（1.3，5.1）^②
Z或 χ²（P）		6.398（0.041）			2.559（0.278）		7.828（0.020）			4.083（0.130）			2.643（0.267）						15.778（0.000）
组别	n	不孕原因													bFSH （IU/L）			bLH （IU/L）
组别	n	输卵管因素	多囊卵巢综合征			排卵障碍			子宫内膜异位症		男方因素	不明原因			bFSH （IU/L）			bLH （IU/L）
对照组	333	181	15			21			6		82	28			7.4（6.2，8.8）			4.5（3.2，6.1）
低频多PN组	80	39	7			2			2		27	3			7.1（6.2，8.3）			5.3（3.6，7.3）^①
高频多PN组	31	16	0			1			1		10	3			7.7（6.4，8.6）			3.4（2.7，5.9）^②
Z或 χ²（P）		11.187（0.343）													1.896（0.388）			11.865（0.003）
组别	n	bE₂ （pg/mL）		Gn使用总量（U）				Gn使用时间（d）			精子浓度（×10⁶/mL）			精子总活力（%）			精子前向运动率（%）
对照组	333	7.3（6.2，8.7）		2 025.0（1 800.0，2 475.0）				9.0（8.0，10.0）			3.0（1.0，8.0）			98.0（97.3，99.0）			96.0（94.6，98.0）
低频多PN组	80	7.0（5.8，8.6）		2 025.0（1 696.9，2 443.8）				9.0（9.0，10.0）^①			3.4（1.0，7.5）			98.0（97.5，99.0）			95.1（94.3，97.0）
高频多PN组	31	7.7（6.4，8.6）		2 250.0（2 025.0，2 700.0）				9.0（8.0，11.0）			3.8（1.0，8.0）			98.0（97.5，99.0）			96.0（95.1，98.0）
Z或 χ²（P）		2.138（0.343）		4.156（0.125）				7.216（0.027）			2.201（0.333）			2.604（0.272）			3.014（0.222）

组别	n	获卵总数（枚）	MⅡ率	正常受精率	D3可利用胚胎数（枚）	囊胚形成率	高评分囊胚率
对照组	333	10.0（7.0，13.0）	95.0（3 329/3 503）	84.9（2 826/3 329）	6.0（4.0，10.0）	51.5（1 158/2 247）	26.9（605/2 247）
低频多PN组	80	13.0（10.0，18.0）^①	95.1（1 098/1 154）	74.8（821/1 098）^①	7.0（6.0，10.0）^①	48.2（313/649）	22.7（147/649）
高频多PN组	31	7.0（5.0，10.0）^②	95.7（245/256）	51.4（126/245）^①②	3.0（2.0，4.0）^①②	37.9（22/58）	20.7（12/58）
Z或 χ²（P）		41.627（0.000）	0.239（0.887）	197.521（0.000）	36.647（0.000）	5.967（0.051）	5.624（0.060）

组别	n	获卵总数（枚）	MⅡ率	正常受精率	D3可利用胚胎数（枚）	囊胚形成率	高评分囊胚率
对照组	333	10.0（7.0，13.0）	95.0（3 329/3 503）	84.9（2 826/3 329）	6.0（4.0，10.0）	51.5（1 158/2 247）	26.9（605/2 247）
低频多PN组	80	13.0（10.0，18.0）^①	95.1（1 098/1 154）	74.8（821/1 098）^①	7.0（6.0，10.0）^①	48.2（313/649）	22.7（147/649）
高频多PN组	31	7.0（5.0，10.0）^②	95.7（245/256）	51.4（126/245）^①②	3.0（2.0，4.0）^①②	37.9（22/58）	20.7（12/58）
Z或 χ²（P）		41.627（0.000）	0.239（0.887）	197.521（0.000）	36.647（0.000）	5.967（0.051）	5.624（0.060）

组别	n	移植胚胎数		胚胎种植率	生化妊娠率	临床妊娠率	流产率	活产率
组别	n	1	2	胚胎种植率	生化妊娠率	临床妊娠率	流产率	活产率
对照组	333	111（33.3）	222（66.7）	45.2（251/555）	77.2（257/333）	60.1（200/333）	7.5（15/200）	55.6（185/333）
低频多PN组	80	31（38.8）	49（61.3）	45.7（59/129）	80.0（64/80）	60.0（48/80）	10.4（5/48）	53.8（43/80）
高频多PN组	31	7（22.6）	24（77.4）	58.1（18/31）	58.1（18/31）	48.4（15/31）	26.7（4/15）	35.5（11/31）
χ²（P）		2.650（0.266）		3.282（0.194）	6.457（0.040）	1.624（0.444）	-0.047*	4.597（0.100）