在輔助生殖領(lǐng)域，一個(gè)長期懸而未決的核心問題是：如何在胚胎移植前，更精準(zhǔn)地判斷哪一枚胚胎真正具備發(fā)育潛能？

近日，錦欣生殖旗下深圳中山婦產(chǎn)醫(yī)院生殖醫(yī)學(xué)團(tuán)隊(duì)聯(lián)合哈爾濱工業(yè)大學(xué)（深圳）的醫(yī)學(xué)團(tuán)隊(duì)聯(lián)合在《自然·通訊》（Nature Communications）發(fā)表研究成果，系統(tǒng)報(bào)道了一種基于微流控芯片的胚胎代謝物無創(chuàng)檢測方法。該研究通過分析胚胎培養(yǎng)液中的能量代謝指標(biāo)，為預(yù)測胚胎著床潛能提供了獨(dú)立于形態(tài)學(xué)評估的新維度。

研究背景：超越形態(tài)學(xué)的評估需求

過去四十年，臨床主要依賴形態(tài)學(xué)評分——胚胎學(xué)家在顯微鏡下根據(jù)細(xì)胞數(shù)目、碎片率、對稱性等指標(biāo)給出等級。然而，這種方法本質(zhì)上是對胚胎"外貌"的主觀判斷，預(yù)測準(zhǔn)確性有限。近年來，時(shí)差成像（Time-lapse）和植入前遺傳學(xué)檢測（PGT）分別從發(fā)育動力學(xué)和染色體層面提供了補(bǔ)充信息，但前者仍屬形態(tài)學(xué)延伸，后者則需要對胚胎進(jìn)行活檢，無法完全覆蓋所有臨床場景。

因此，開發(fā)一種無創(chuàng)、客觀且能反映胚胎生理功能狀態(tài)的評估手段，成為輔助生殖領(lǐng)域的研究重點(diǎn)之一。

（圖：圖片展示了從胚胎培養(yǎng)、代謝物檢測到移植評估的完整流程，以及微流控芯片的分層結(jié)構(gòu)）

核心發(fā)現(xiàn)：妊娠與非妊娠胚胎存在穩(wěn)定代謝差異

研究團(tuán)隊(duì)納入眾多單囊胚移植病例，對胚胎培養(yǎng)后的廢棄培養(yǎng)液進(jìn)行了代謝分析。結(jié)果顯示，最終成功妊娠的胚胎與未妊娠胚胎在三種關(guān)鍵能量代謝物上存在顯著差異：妊娠組胚胎的葡萄糖消耗速率、丙酮酸消耗速率和乳酸產(chǎn)生速率均高于非妊娠組。

（圖：展示了胚胎的代謝譜，以及妊娠組與非妊娠組的統(tǒng)計(jì)學(xué)差異）

這三種代謝物覆蓋了胚胎能量代謝的核心通路。葡萄糖和丙酮酸是細(xì)胞的主要能量底物，乳酸則是糖酵解代謝的產(chǎn)物。上述差異提示，代謝活躍度較高的胚胎可能具有更健全的線粒體功能和更活躍的細(xì)胞分裂能力，從而與更高的著床潛能相關(guān)。

基于上述發(fā)現(xiàn)，研究團(tuán)隊(duì)建立了三參數(shù)代謝評分模型。在驗(yàn)證隊(duì)列中，該模型預(yù)測臨床妊娠的曲線下面積（AUC）為86.5%，高于傳統(tǒng)形態(tài)學(xué)評估的68.2%。當(dāng)代謝評分與形態(tài)學(xué)評分聯(lián)合應(yīng)用時(shí)，綜合模型的AUC達(dá)到87.3%，顯示出代謝數(shù)據(jù)對現(xiàn)有評估體系具有獨(dú)立的補(bǔ)充價(jià)值。

（圖：展示了代謝評分系統(tǒng)、代謝評分與形態(tài)學(xué)評分的分布對比，以及三種模型的ROC曲線）

技術(shù)路徑：微流控芯片降低檢測門檻

用代謝物評估胚胎的想法并不新，但過去主要靠質(zhì)譜儀這類大型設(shè)備——機(jī)器動輒上百萬，操作復(fù)雜，樣本處理也很麻煩，很難在普通生殖中心推廣。

這次深圳中山婦產(chǎn)醫(yī)院與哈工大（深圳）研究團(tuán)隊(duì)用了一張微流控芯片來解決這個(gè)問題。

這種微型化、低成本的設(shè)計(jì)為代謝評估的臨床轉(zhuǎn)化提供了技術(shù)可行性。

（圖：展示了芯片對葡萄糖、乳酸、丙酮酸的檢測靈敏度、線性范圍、特異性及穩(wěn)定性驗(yàn)證數(shù)據(jù)）

臨床意義：為胚胎評估增加功能維度

該研究采用的檢測方法僅需3微升胚胎培養(yǎng)液——即常規(guī)培養(yǎng)過程中原本廢棄的液體，無需對胚胎進(jìn)行任何侵入性操作。從臨床轉(zhuǎn)化角度看，這一"變廢為寶"的思路，為無創(chuàng)胚胎評估提供了新的數(shù)據(jù)來源。

在應(yīng)用場景上，代謝評估可能對兩類人群具有特殊價(jià)值：一是形態(tài)學(xué)評分相近、難以抉擇的胚胎選擇場景；二是反復(fù)種植失敗患者，其胚胎可能存在常規(guī)手段難以識別的功能性代謝異常。

從技術(shù)布局看，代謝評估的加入使胚胎評估維度進(jìn)一步豐富。錦欣生殖此前已在AI胚胎形態(tài)學(xué)評估和無創(chuàng)胚胎染色體篩查（NICS）方面取得臨床應(yīng)用進(jìn)展。此次研究從細(xì)胞功能層面提供了獨(dú)立指標(biāo)，形態(tài)學(xué)、遺傳學(xué)與代謝組學(xué)的整合，代表了胚胎評估向多組學(xué)融合方向發(fā)展的趨勢

（圖：展示了驗(yàn)證集胚胎的代謝差異、評分分布及三種模型在獨(dú)立數(shù)據(jù)中的預(yù)測表現(xiàn)）

本項(xiàng)成果是"臨床問題驅(qū)動技術(shù)攻關(guān)"醫(yī)工交叉合作模式的一次實(shí)踐，該技術(shù)目前仍處于科研驗(yàn)證階段，尚未應(yīng)用于臨床。

對于正在接受輔助生殖治療的患者，深圳中山婦產(chǎn)醫(yī)院現(xiàn)行的胚胎評估體系，包括形態(tài)學(xué)評估、time-lapse形態(tài)動力學(xué)分析及蛋白數(shù)字化評估，仍是臨床胚胎選擇的標(biāo)準(zhǔn)手段。

免責(zé)聲明：市場有風(fēng)險(xiǎn)，選擇需謹(jǐn)慎！此文僅供參考，不作買賣依據(jù)。

關(guān)鍵詞：