哈尔滨工业大学(深圳)陈华英教授和朱永刚教授团队联合深圳中山妇产医院陈培林副研究员团队,开发了一种基于微流控芯片的胚胎代谢物无创检测方法,为预测胚胎着床潜能提供了独立于形态学评估的新维度。
在辅助生殖领域,一个长期悬而未决的重要问题是:如何在胚胎移植前,更精准地判断哪一枚胚胎具备发育潜能。过去40年间,临床主要依赖形态学评分,即胚胎学家在显微镜下根据细胞数目、碎片率、对称性等指标给出等级。然而,这种基于胚胎“外貌”的判断,预测准确性有限。
近年来,时差成像、植入前遗传学检测技术分别从发育动力学和染色体层面提供了补充信息,但前者仍属形态学延伸,后者则需要对胚胎进行活检,难以完全覆盖所有临床场景。因此,开发一种无创、客观且能反映胚胎生理功能状态的评估手段,成为辅助生殖领域的研究重点之一。
为此,研究团队纳入众多单囊胚移植病例,对胚胎培养后的废弃培养液进行代谢分析。结果显示,最终成功妊娠的胚胎与未妊娠胚胎在3种关键能量代谢物上存在显著差异:妊娠组胚胎的葡萄糖消耗速率、丙酮酸消耗速率和乳酸产生速率均高于非妊娠组。这3种代谢物覆盖了胚胎能量代谢的核心通路。其中,葡萄糖和丙酮酸是细胞的主要能量底物,乳酸则是糖酵解代谢的产物。上述差异提示,代谢活跃度较高的胚胎可能具有更健全的线粒体功能和更活跃的细胞分裂能力,从而具有更高的着床潜能。
基于上述发现,研究团队建立了3参数代谢评分模型。回顾性临床研究结果显示,高评分胚胎的临床妊娠率(84.7%)和活产率(73.0%)显著高于低评分胚胎的临床妊娠率(13.8%)和活产率(8.6%)。
随后,秉持微型化、低成本的设计思路,研究团队又创新研发出以微流控芯片为技术核心的检测方法。仅需 3微升胚胎培养液(常规培养过程中原本废弃的液体),无需对胚胎进行任何侵入性操作,即可对胚胎代谢物进行检测,进而实现对胚胎着床潜能的预测评估。
研究团队介绍,该方法目前仍处于科研验证阶段。未来,该方法有望为两类人群带来临床新方案:一是形态学评分相近、难以抉择的胚胎选择场景下的患者;二是反复种植失败患者,其胚胎可能存在常规手段难以识别的功能性代谢异常。
据《健康报》

