胚胎發(fā)育潛能的評(píng)估方法及應(yīng)用價(jià)值

王芳，李紅義，胡春秀

(武裝警察部隊(duì)特色醫(yī)學(xué)中心軍人生殖醫(yī)學(xué)科，天津 300162)

全球約15%的育齡夫婦受到不孕癥困擾[1]，而中國(guó)約有13.6%的新婚育齡夫婦婚后1年不孕[2]。輔助生殖技術(shù)廣泛應(yīng)用于不孕癥的治療，但多胎妊娠率高達(dá)30%以上[3]，較高的多胎妊娠率增加了患者的心理負(fù)擔(dān)和家庭、醫(yī)院、社會(huì)的經(jīng)濟(jì)成本[4]。目前，解決高多胎妊娠率、實(shí)現(xiàn)高單胎活產(chǎn)率的最佳方案是選取最具發(fā)育潛能的單個(gè)優(yōu)質(zhì)胚胎進(jìn)行移植，從而達(dá)到優(yōu)生的目的[5]。形態(tài)學(xué)評(píng)分是評(píng)估卵子和胚胎發(fā)育潛能最常用的方法，但其具有單一時(shí)間點(diǎn)觀察、主觀因素影響大、對(duì)著床結(jié)局的預(yù)測(cè)不準(zhǔn)確等缺點(diǎn)[6]。延時(shí)攝像技術(shù)可連續(xù)觀察胚胎的成長(zhǎng)過(guò)程，當(dāng)結(jié)合計(jì)算機(jī)的分析功能時(shí)，可為未來(lái)自動(dòng)篩選胚胎提供可能[7]。胚胎植入前遺傳學(xué)檢測(cè)(pre-implantation genetic testing，PGT)技術(shù)，尤其是針對(duì)非整倍體的遺傳學(xué)檢測(cè)，可為降低流產(chǎn)率、提高妊娠率以及有效阻斷致病基因的垂直傳播提供參考[8]。非侵入性的代謝組學(xué)評(píng)估能反映細(xì)胞的功能是否正常，為篩選潛能胚胎提供新的“窗口”[9]。以上方法對(duì)胚胎發(fā)育潛能的評(píng)估各有優(yōu)點(diǎn)，現(xiàn)就其進(jìn)展情況予以綜述。

1 基于形態(tài)學(xué)的胚胎評(píng)估方法

1.1傳統(tǒng)形態(tài)學(xué)評(píng)估和囊胚培養(yǎng)技術(shù) 目前，國(guó)內(nèi)外胚胎實(shí)驗(yàn)室仍廣泛采用傳統(tǒng)的形態(tài)學(xué)評(píng)分預(yù)測(cè)胚胎發(fā)育潛能。在每天特定的時(shí)間對(duì)胚胎進(jìn)行形態(tài)學(xué)觀察，原核數(shù)目和形態(tài)、卵裂球數(shù)目、碎片程度及卵裂球大小的均一性等被作為評(píng)估胚胎發(fā)育潛能是否良好的指標(biāo)[6]。此外，胚胎胞質(zhì)中的空泡、粗顆粒區(qū)域聚集、滑面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)聚集、每個(gè)卵裂球中出現(xiàn)的多核等現(xiàn)象也引起了胚胎學(xué)家的重視，但其對(duì)妊娠結(jié)局的影響仍不明確，是否可作為胚胎發(fā)育潛能評(píng)估的補(bǔ)充指標(biāo)仍有待進(jìn)一步研究。

隨著胚胎培養(yǎng)技術(shù)日益成熟，胚胎培養(yǎng)成囊胚再行移植成為胚胎實(shí)驗(yàn)室的常規(guī)操作。事實(shí)上，囊胚培養(yǎng)本身也可對(duì)胚胎發(fā)育潛能進(jìn)行評(píng)估，在培養(yǎng)至第3天時(shí)，胚胎基因組被部分激活，發(fā)育潛能較好的胚胎可繼續(xù)發(fā)育成囊胚，較差的則發(fā)生退化，即完成了胚胎的自我篩選[10-11]。隨機(jī)對(duì)照研究顯示，經(jīng)過(guò)囊胚的再次篩選，患者可獲得更好的妊娠結(jié)局[12-13]。與卵裂期胚胎移植相比，新鮮移植周期和解凍移植周期的囊胚移植均有更高的臨床妊娠率和活產(chǎn)率[12]；且在全胚冷凍周期中，解凍囊胚首次移植的活產(chǎn)率也顯著高于卵裂期胚胎[13]，因此囊胚移植被廣泛應(yīng)用于臨床實(shí)踐。

然而，學(xué)者針對(duì)囊胚移植的研究仍有不同結(jié)論。Martins等[10]研究顯示，囊胚移植和卵裂期胚胎移植的活產(chǎn)率、臨床妊娠率和累積妊娠率比較差異均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。亦有研究顯示，囊胚移植與早產(chǎn)、低出生體重兒和小胎齡兒的風(fēng)險(xiǎn)增加有關(guān)[14]，且其圍生兒死亡率和新生兒并發(fā)癥發(fā)生率均高于卵裂期胚胎移植[15]。美國(guó)生殖醫(yī)學(xué)學(xué)會(huì)提出囊胚培養(yǎng)技術(shù)可能與單卵雙生和新生兒的不良結(jié)局發(fā)生率的小幅增加有關(guān)[16]。以上研究提示，囊胚移植可能與圍生期及新生兒的不良結(jié)局有關(guān)。因此，需要更多加強(qiáng)囊胚移植患者的孕后管理和監(jiān)測(cè)。

綜上所述，囊胚移植可獲得更高的植入率，其中單囊胚移植可減少胚胎移植數(shù)量，降低多胎妊娠率。然而，囊胚移植也具有一定的風(fēng)險(xiǎn)，如無(wú)胚胎移植、新生兒不良結(jié)局等，且囊胚移植并不能避免由染色體異常引發(fā)的流產(chǎn)問題等。因此，是否進(jìn)行囊胚移植仍需綜合臨床多種因素考慮。

1.2延時(shí)攝像技術(shù) 傳統(tǒng)的形態(tài)學(xué)評(píng)估會(huì)使胚胎暴露在不穩(wěn)定的溫度和pH值條件下，對(duì)胚胎存在潛在的有害影響，且僅限于在每天的特定時(shí)間進(jìn)行一次評(píng)分，可能會(huì)忽略胚胎動(dòng)態(tài)發(fā)育中的某些關(guān)鍵階段[9]。為更清晰地了解胚胎發(fā)育的全過(guò)程，延時(shí)攝像技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生，其在2009年應(yīng)用于臨床，可在穩(wěn)定培養(yǎng)條件下，連續(xù)、定時(shí)地監(jiān)測(cè)卵子及胚胎的成長(zhǎng)過(guò)程，獲取豐富的視頻數(shù)據(jù)，為全面評(píng)估胚胎的發(fā)育潛能提供了新方法，也為胚胎篩選提供了更多、更細(xì)致的研究數(shù)據(jù)[17]。

一項(xiàng)多中心研究表明，應(yīng)用延時(shí)攝像技術(shù)篩選胚胎可使臨床妊娠率增加約20%[18]，表明延時(shí)攝像技術(shù)可以提高胚胎篩選的成功率，改善臨床結(jié)局。此外，延時(shí)攝像技術(shù)與其他技術(shù)結(jié)合具有更好的胚胎篩選效果，如Rocafort等[19]研究顯示，延時(shí)攝像技術(shù)與PGT結(jié)合是篩選最佳植入潛能的整倍體胚胎的有效方法。但延時(shí)攝像技術(shù)也存在一些問題，其形態(tài)動(dòng)力學(xué)參數(shù)的定義注釋并不精確，可造成不同操作者因?qū)?shù)的理解差異而產(chǎn)生結(jié)果誤差[20]。有研究者引入計(jì)算機(jī)深度學(xué)習(xí)模型，利用延時(shí)攝像技術(shù)獲取大量視頻數(shù)據(jù)，建立學(xué)習(xí)模型進(jìn)行信息組合分析，形成嚴(yán)格的胚胎評(píng)估分級(jí)，提升胚胎篩選的自動(dòng)化和標(biāo)準(zhǔn)化[21]。

然而，有學(xué)者對(duì)延時(shí)攝像技術(shù)的使用持有不同見解。Faramarzi等[22]研究顯示，使用延時(shí)攝像技術(shù)對(duì)卵子的形態(tài)動(dòng)力學(xué)參數(shù)(包括卵胞質(zhì)形態(tài)、透明帶寬度、卵周隙大小、第一極體形態(tài))及胚胎形態(tài)動(dòng)力學(xué)參數(shù)(包括第二極體排出時(shí)間、原核形態(tài)、原核消失時(shí)間、2～8個(gè)細(xì)胞的形成時(shí)間及卵裂發(fā)生的時(shí)間)進(jìn)行綜合評(píng)估篩選胚胎后，無(wú)法有效改善二代試管嬰兒的胚胎發(fā)育結(jié)局。此外，延時(shí)攝像技術(shù)對(duì)胚胎進(jìn)行高頻率的曝光拍照時(shí)，其所用的短波光對(duì)胚胎的影響以及使用該技術(shù)的長(zhǎng)期安全性也有待進(jìn)一步研究論證。

可見，延時(shí)攝像技術(shù)可提供新的胚胎觀察模式，實(shí)現(xiàn)在穩(wěn)定環(huán)境中對(duì)胚胎的實(shí)時(shí)觀測(cè)，顯示傳統(tǒng)觀察無(wú)法顯示或忽視的細(xì)節(jié)，提供對(duì)胚胎活力評(píng)估有重要意義的動(dòng)態(tài)參數(shù)，如Coticchio等[20]利用延時(shí)攝像技術(shù)研究受精事件的形態(tài)動(dòng)力學(xué)參數(shù)，結(jié)果顯示，胞質(zhì)暈消失與原核破裂的時(shí)間間隔可以預(yù)測(cè)卵裂球數(shù)目及碎片情況，且此項(xiàng)技術(shù)與其他技術(shù)結(jié)合運(yùn)用，可為未來(lái)胚胎潛能評(píng)估和篩選提供新的方向。但對(duì)延時(shí)攝像技術(shù)的安全性以及盡快建立關(guān)于延時(shí)攝像技術(shù)的有效胚胎評(píng)估體系，需進(jìn)一步的探索和研究。

2 PGT

PGT是在胚胎移植前篩查胚胎染色體，以排除攜帶遺傳疾病及染色體異常胚胎的檢測(cè)方法。隨著輔助生殖技術(shù)的進(jìn)步，PGT可利用胚胎卵裂球、囊胚滋養(yǎng)層細(xì)胞及胚胎培養(yǎng)基中的無(wú)細(xì)胞DNA等評(píng)估和篩選胚胎，為基因或染色體異?；颊邘?lái)希望[8]。PGT可通過(guò)多種技術(shù)手段實(shí)現(xiàn)，包括熒光原位雜交法技術(shù)、基因組雜交微陣列技術(shù)、實(shí)時(shí)熒光定量聚合酶鏈反應(yīng)技術(shù)、高通量測(cè)序技術(shù)等。目前，PGT已用于鑒定200多種遺傳性疾病，其適應(yīng)證包括常染色體隱性疾病、常染色體顯性疾病、性染色體連鎖疾病、具有重要延遲發(fā)育的遺傳突變、染色體結(jié)構(gòu)異常、染色體數(shù)目異常、線粒體疾病以及醫(yī)學(xué)原因進(jìn)行的性別選擇[23]。其中非整倍體植入前基因檢測(cè)(pre-implantation genetic testing for aneuploidy，PGT-A)技術(shù)應(yīng)用最為廣泛，主要適用于高齡婦女、不明原因復(fù)發(fā)性流產(chǎn)及反復(fù)胚胎種植失敗患者的胚胎篩選[24]。

2.1侵入性的PGT-A 對(duì)從卵子、受精卵中移除的極體或胚胎細(xì)胞(包括卵裂球細(xì)胞、囊胚滋養(yǎng)層細(xì)胞)進(jìn)行活檢是目前評(píng)價(jià)胚胎染色體的整倍體性較為可靠的方法。由于極體活檢存在無(wú)法提供父系遺傳信息的缺陷，卵裂球細(xì)胞活檢僅能獲取極少量遺傳物質(zhì)(1～2個(gè)細(xì)胞)，常導(dǎo)致基因擴(kuò)增失敗及卵裂球活檢損傷胚胎活力等問題，因此臨床較多使用侵入性的PGT-A進(jìn)行基因檢測(cè)，其優(yōu)勢(shì)在于能采集更多的細(xì)胞(5～10個(gè))進(jìn)行DNA分析，避免卵裂期活檢對(duì)胚胎繼續(xù)生長(zhǎng)發(fā)育的影響，且可在囊胚階段淘汰部分非整倍體胚胎，使檢測(cè)結(jié)果更為準(zhǔn)確[25]。目前，侵入性的PGT-A較常采用的檢測(cè)方式為利用囊胚滋養(yǎng)層細(xì)胞進(jìn)行基因組DNA提取與擴(kuò)增，再通過(guò)高通量測(cè)序技術(shù)進(jìn)行分析。一項(xiàng)隨機(jī)對(duì)照研究顯示，單個(gè)整倍體胚胎移植可顯著提高活產(chǎn)率，降低流產(chǎn)率和多胎妊娠率[26]；在高齡(40～43歲)女性患者中移植整倍體胚胎，也可獲得較高的種植率和活產(chǎn)率[27]?？梢?，經(jīng)過(guò)PGT-A篩選后的整倍體胚胎，移植后能獲得更優(yōu)良的臨床妊娠結(jié)局。

但PGT-A也存在以下問題亟待解決：①嵌合體現(xiàn)象對(duì)結(jié)果準(zhǔn)確性的影響。嵌合體是在兩個(gè)及以上基因上存在不同細(xì)胞譜系的現(xiàn)象，約32%的人類胚胎存在嵌合體，且整倍體/非整倍體嵌合的發(fā)生率可高達(dá)17%[28]。由于囊胚活檢僅使用較少的滋胚層細(xì)胞，不能囊括全部的染色體位點(diǎn)，因此其檢測(cè)結(jié)果無(wú)法反映最終形成胎兒的內(nèi)細(xì)胞團(tuán)的基因組特征，極大可能會(huì)出現(xiàn)誤檢或漏檢的情況。誤檢導(dǎo)致丟棄大量正常胚胎，有研究顯示丟棄正常胚胎的比例可高達(dá)40%[29]。有文獻(xiàn)報(bào)道，移植PGT-A為異常的胚胎后，患者生出健康胎兒[30]，提示存在誤檢的可能性。相反，移植漏檢胚胎可能會(huì)導(dǎo)致不孕或畸形胎兒的出生，造成患者巨大的物質(zhì)和精神損失。②活檢操作技術(shù)的差異性可導(dǎo)致PGT-A結(jié)果的不確定性。囊胚活檢需要經(jīng)過(guò)專業(yè)培訓(xùn)的人員通過(guò)專門的設(shè)備執(zhí)行操作，以保護(hù)胚胎的生存能力，操作人員的技術(shù)差異可直接影響結(jié)果的準(zhǔn)確性[31]。③目前仍沒有關(guān)于囊胚活檢安全性的長(zhǎng)期數(shù)據(jù)，如活檢操作是否會(huì)導(dǎo)致印跡基因紊亂等，因此侵入性PGT-A技術(shù)的安全性仍需進(jìn)一步研究。

雖然基于卵裂球和滋養(yǎng)層細(xì)胞活檢的PGT可實(shí)現(xiàn)健康孕育的目的，但上述困難仍未得到很好解決。因此，PGT的發(fā)展取決于其診斷的準(zhǔn)確性和安全性。隨著分子生物學(xué)診斷方法的不斷發(fā)展及人類基因組遺傳信息的不斷完善，PGT可能會(huì)克服現(xiàn)有的難題，帶來(lái)臨床獲益。

2.2非侵入性PGT-A(non-invasive pre-implantation genetic testing for aneuploidy，niPGT-A) 理想的胚胎評(píng)估方法是無(wú)創(chuàng)、非侵入性的，不影響胚胎正常培養(yǎng)，不直接造成胚胎損傷。niPGT-A是一種非侵入性檢測(cè)技術(shù)，用于分析廢棄的胚胎培養(yǎng)基和囊胚腔中微量的游離DNA，從而獲取染色體拷貝數(shù)信息[32]。該技術(shù)的優(yōu)勢(shì)是可利用細(xì)胞游離DNA，游離DNA易于獲取，且此方式對(duì)胚胎損傷的風(fēng)險(xiǎn)較低。研究顯示，在胚胎培養(yǎng)第3天和第5～7天均能檢測(cè)到游離DNA，且隨著時(shí)間的推移，培養(yǎng)基中的游離DNA逐漸增多，niPGT-A的結(jié)果也更加準(zhǔn)確[33]。此外，Huang等[34]研究證實(shí)，胚胎培養(yǎng)基中游離的DNA能反映囊胚滋養(yǎng)層和內(nèi)細(xì)胞團(tuán)的倍性信息；該研究結(jié)果還顯示，在去除所有卵冠丘復(fù)合物后，niPGT-A的假陰性率為0%；當(dāng)選擇合適的嵌合體閾值后，niPGT-A的陽(yáng)性預(yù)測(cè)值和特異度均遠(yuǎn)高于囊胚滋養(yǎng)層活檢的PGT-A，表明niPGT-A結(jié)果更為可靠。

然而，有研究表明對(duì)胚胎培養(yǎng)基進(jìn)行niPGT-A所獲得的胚胎染色體倍性一致率遠(yuǎn)低于對(duì)滋養(yǎng)層細(xì)胞進(jìn)行PGT-A[35]，這可能由于胚胎培養(yǎng)基中的游離DNA水平低于滋養(yǎng)層細(xì)胞樣本，造成擴(kuò)增效率較低。但目前相關(guān)臨床研究較少，尚不能判斷胚胎培養(yǎng)基的niPGT-A是否能帶來(lái)臨床獲益。

囊胚腔液樣本的niPGT-A是建立在囊胚腔穿刺的基礎(chǔ)上，雖具有一定的侵入性，但對(duì)胚胎的整體損傷較小，具有較好的臨床應(yīng)用前景。Magli等[36]對(duì)256例囊胚腔液樣本采用全基因測(cè)序和微陣列比較基因組雜交技術(shù)，結(jié)果顯示，71%的囊胚腔液樣本成功擴(kuò)增，其中87%提供了有信息的染色體拷貝數(shù)結(jié)果，倍性一致率為93.6%，證實(shí)利用囊胚腔液DNA能獲得較準(zhǔn)確的細(xì)胞遺傳學(xué)評(píng)估。同時(shí)，該研究也證實(shí)了囊胚腔液游離DNA作為PGT-A擴(kuò)增模板的可行性。然而，來(lái)自12對(duì)夫婦共23例囊胚腔穿刺樣本和囊胚滋養(yǎng)層活檢樣本的研究顯示，僅有34.8%的囊胚腔液樣本成功實(shí)現(xiàn)全基因組測(cè)序；且在獲得染色體拷貝數(shù)數(shù)據(jù)的9例樣本中，只有37.5%的樣本顯示與對(duì)應(yīng)的滋養(yǎng)層活檢完全一致的核型[37]，此數(shù)據(jù)仍未達(dá)到臨床應(yīng)用的要求。

無(wú)論是對(duì)胚胎培養(yǎng)基樣本還是囊胚腔液樣本，niPGT-A主要存在兩個(gè)共性問題：①如何穩(wěn)定且準(zhǔn)確地從胚胎培養(yǎng)基或囊胚腔液中獲得適合遺傳分析的足量DNA模板；②仍需進(jìn)一步研究胚胎DNA釋放的機(jī)制，以確定從囊胚腔液和胚胎培養(yǎng)基中獲得的DNA能真實(shí)反映相應(yīng)胚胎的遺傳學(xué)特征。若能解決以上問題，niPGT將成為一種更簡(jiǎn)單、安全、可靠的PGT方法；且成本更低，臨床獲益較大。

3 代謝組學(xué)

代謝組學(xué)是繼基因組學(xué)后被認(rèn)為有效、非侵入性、可用于評(píng)估胚胎活力的生物學(xué)指標(biāo)，是對(duì)生物細(xì)胞、組織或器官等樣本中的低分子量代謝產(chǎn)物進(jìn)行定性和定量分析的學(xué)科[38]。由于代謝組學(xué)可提供關(guān)于細(xì)胞內(nèi)代謝的有效信息，且檢測(cè)種類少，檢測(cè)時(shí)間短，因此引起研究者的廣泛關(guān)注。作為“細(xì)胞功能的信息提供者”，代謝組學(xué)研究可呈現(xiàn)細(xì)胞對(duì)外界環(huán)境的反應(yīng)，體現(xiàn)細(xì)胞、組織或有機(jī)體的功能表型，從而揭示細(xì)胞的實(shí)際功能狀態(tài)，獲得較基因組學(xué)、轉(zhuǎn)錄組學(xué)或蛋白組學(xué)更多潛在的直接信息[9]。但目前代謝組學(xué)分析在胚胎發(fā)育潛能評(píng)估中的應(yīng)用尚處于起步階段，物質(zhì)代謝圖譜與妊娠結(jié)局的相關(guān)性仍有待深入研究。

3.1代謝組學(xué)分析技術(shù) 代謝組學(xué)常用的分析方法有4種，即核磁共振技術(shù)、液相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)、氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)和近紅外光譜分析技術(shù)。核磁共振技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)樣品的無(wú)偏向性、無(wú)創(chuàng)性檢測(cè)分析，但其價(jià)格較為昂貴，且使用光譜分析技術(shù)檢測(cè)豐度較低的化合物較為困難[39]，故其在臨床應(yīng)用受限。Kirkegaard等[40]研究顯示，用核磁共振技術(shù)分析第3天和第5天的胚胎培養(yǎng)基，不能預(yù)測(cè)預(yù)后良好患者的妊娠結(jié)局，這可能由于胚胎培養(yǎng)基中的代謝物濃度過(guò)低，核磁共振技術(shù)無(wú)法進(jìn)行有效檢測(cè)。

基于色譜技術(shù)的兩種方法各有優(yōu)點(diǎn)。液相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)具有較強(qiáng)的鑒定能力，分析快速方便，可同時(shí)檢測(cè)大分子量化合物和熱不穩(wěn)定化合物等，但缺點(diǎn)在于無(wú)商品化圖譜作為參照物，只能自行建庫(kù)[41]。氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)具有較為成熟的商品化水平，主要用于小分子易揮發(fā)的化合物，且靈敏度高、重復(fù)性好，但其檢測(cè)樣品必須能夠氣化，無(wú)法對(duì)熱不穩(wěn)定和難揮發(fā)物質(zhì)進(jìn)行分析[42]。

近紅外光譜分析技術(shù)主要基于近紅外光譜中豐富的羥基和氫鍵信息，變化的光譜可以反映物質(zhì)結(jié)構(gòu)的改變或水與溶質(zhì)之間的相互作用，在分子層面獲取豐富的信息[43]。有研究使用近紅外光譜法測(cè)定新鮮或解凍胚胎培養(yǎng)基的代謝譜，結(jié)果顯示，胚胎生存指數(shù)單獨(dú)使用或與形態(tài)學(xué)評(píng)分結(jié)合使用，較單獨(dú)的形態(tài)學(xué)評(píng)分對(duì)胚胎植入結(jié)局的預(yù)測(cè)更加客觀可靠[44]。但另一項(xiàng)研究顯示，應(yīng)用近紅外光譜法進(jìn)行的代謝組學(xué)分析存在組內(nèi)變異，會(huì)導(dǎo)致假陽(yáng)性和假陰性的發(fā)生[45]，因此需謹(jǐn)慎使用。

隨著科技的不斷進(jìn)步，將涌現(xiàn)出更有潛力的代謝組學(xué)分析技術(shù)，如拉曼光譜技術(shù)，但新技術(shù)仍在不斷的摸索和嘗試中，其成熟應(yīng)用于臨床仍需大量的數(shù)據(jù)積累和支持。

3.2代謝組學(xué)分析成分 代謝組學(xué)研究是對(duì)胚胎培養(yǎng)液、囊胚腔液及女性生殖道各種生物液體(卵泡液、子宮內(nèi)膜液等)中存在的小分子、非蛋白質(zhì)類化合物進(jìn)行系統(tǒng)的分析，確定、量化與正常及病理狀態(tài)相關(guān)的代謝物，從而預(yù)測(cè)胚胎發(fā)育潛能。目前主要檢測(cè)物質(zhì)包括葡萄糖、丙酮酸、氨基酸以及部分細(xì)胞因子(可溶性人白細(xì)胞抗原、胰島素樣生長(zhǎng)因子等)。

胚胎在早期以丙酮酸和乳酸代謝為主要代謝底物，囊胚期以葡萄糖為主要代謝底物，因此，丙酮酸和葡萄糖的代謝水平常被用作胚胎發(fā)育潛能評(píng)估指標(biāo)之一。宋蕊等[46]研究顯示，在培養(yǎng)第3天，對(duì)葡萄糖利用度高的胚胎可促進(jìn)囊胚形成，提示胚胎具有更高的發(fā)育潛能，但在培養(yǎng)第3天和第5天時(shí)，胚胎對(duì)丙酮酸的利用程度與囊胚形成無(wú)關(guān)。李晨陽(yáng)[38]研究顯示，在胚胎發(fā)育第3天，與劣質(zhì)胚胎組相比，優(yōu)質(zhì)胚胎組存在包括L-谷氨酰胺在內(nèi)的10個(gè)顯著性差異的代謝物?？扇苄匀税准?xì)胞抗原同樣可作為胚胎發(fā)育潛能評(píng)估指標(biāo)之一，研究顯示，當(dāng)人類胚胎培養(yǎng)液中缺乏可溶性人白細(xì)胞抗原時(shí)，可導(dǎo)致胚胎發(fā)育異常和妊娠率降低；當(dāng)培養(yǎng)液中可溶性人白細(xì)胞抗原處于高表達(dá)水平時(shí)，胚胎的臨床妊娠率和種植率更高[47]。體外培養(yǎng)胚胎時(shí)，胚胎分泌至培養(yǎng)液中的胰島素樣生長(zhǎng)因子可促進(jìn)囊胚攝取葡萄糖，進(jìn)而促進(jìn)胚胎生長(zhǎng)發(fā)育，故培養(yǎng)液中的胰島素樣生長(zhǎng)因子水平可作為評(píng)估胚胎發(fā)育潛能的指標(biāo)之一[48]。

由于代謝組學(xué)發(fā)展時(shí)間較短，多數(shù)實(shí)驗(yàn)僅為單中心研究，檢測(cè)條件及方法無(wú)法標(biāo)準(zhǔn)化，尚不能確定胚胎發(fā)育潛能評(píng)估的特異性生物標(biāo)志物。一項(xiàng)對(duì)隨機(jī)對(duì)照研究結(jié)果的薈萃分析顯示，仍缺乏足夠的證據(jù)證實(shí)代謝組學(xué)評(píng)估能夠有效改善臨床妊娠率和活產(chǎn)率[49]。因此，代謝組學(xué)在胚胎發(fā)育潛能評(píng)估中的作用仍有待進(jìn)一步研究。

4 小 結(jié)

胚胎發(fā)育潛能評(píng)估仍是體外受精技術(shù)中的一個(gè)關(guān)鍵問題。形態(tài)學(xué)評(píng)分是目前應(yīng)用最廣的評(píng)估方法，雖成熟、有效，但標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一，很難避免主觀性，且單一時(shí)間點(diǎn)觀察對(duì)著床結(jié)局的預(yù)測(cè)并不完全準(zhǔn)確；囊胚培養(yǎng)進(jìn)行胚胎再次篩選，單囊胚移植可較為有效地預(yù)防多胎妊娠，但仍不能避免將異?；蜻z傳給子代。延時(shí)攝像技術(shù)提供了穩(wěn)定可控的實(shí)時(shí)胚胎觀察模式，PGT可從基因組學(xué)反映胚胎染色體及DNA狀態(tài)，其技術(shù)方法也正朝著無(wú)創(chuàng)檢測(cè)的方向發(fā)展。代謝組學(xué)檢測(cè)可提供胚胎細(xì)胞的生物功能狀況，展現(xiàn)出強(qiáng)大的潛在應(yīng)用價(jià)值，為建立更準(zhǔn)確的胚胎評(píng)估體系打下基礎(chǔ)。此類篩選方法從胚胎的形態(tài)、基因、代謝等多個(gè)層面入手，可更準(zhǔn)確地評(píng)價(jià)胚胎發(fā)育潛能，但仍存在局限性，未來(lái)需更多大樣本數(shù)據(jù)支持。