试管婴儿与分子生物学 试管婴儿的开始 试管婴儿的开始 试管婴儿技术 试管婴儿技术 分子生物学技术在试管婴儿中的应用 分子生物学技术在试管婴儿中的应用 展望 展望

试管婴儿的开始 世界上第一个试管婴儿于 1978 年 7 月 25 日在英国的奥尔德姆市 医院诞生，她的名字叫路易丝. 布朗。 1988 年北京医科大学第 三医院诞生了我国内地第一位 试管婴儿 培养在恒温器中的受精卵。恒 温器温度保持在与人体温度相 同的摄氏 37 度 4 岁 8 个月大的路易丝和她的 妹妹、同样是试管婴儿的 9 个月 大的娜塔莉 4 岁 8 个月大的路易丝和她的 妹妹、同样是试管婴儿的 9 个月 大的娜塔莉

试管婴儿技术 第一代试管婴儿（ in vitro fertilization,IVF 体外受精） 第二代试管婴儿 (intracytoplasmic sperm injection,ICSI 单精子卵细胞浆内注射 ) 第三代试管婴儿（ pre-implantation genetic diagnosis,PGD 胚胎植入前诊断 )

Process of IVF 1. Hyper ovulation 2. Egg Retrieval 3. Artificial Insemination 4. Embryo Transfer

受精卵分裂 示意图

单精子卵细胞浆内注射（ ICSI ） 示意图如下：

第三代试管婴儿与分子生物学的联系 植入前遗传诊断即 PGD: 指对配子或移入到子 宫腔之前的胚胎进行遗传学分析，去除有遗 传缺陷的配子或胚胎。 1989 年，英国 Handyside 成功地用聚合酶链 反应（ PCR ）技术分析卵裂球的性别构成， 完成了世界上第一例 PGD 诊断, 我国首例 1998 年在中山医科大学生殖医学中心诞生。 PGD 是辅助生育技术与分子生物学技术相结 合而发展的产前诊断技术

PGD 的取材 极体细胞卵裂球细胞囊胚期细胞

PGD: Genetic testing performed prior to embryo transfer

Viable and Desirable? “This information is helping parents choose which embryos they want--and which to reject as unhealthy, or merely undesirable.”

Undesirable Embryos Disease Free Embryos Frozen in storage Donated to infertile couples Donated to stem cell research/usage Disease Carrying Embryos Donated to research Discarded

分子生物学技术在 PGD 中的应用 分子生物学技术在 PGD 中的应用 PCR 技术在 PGD 的应用（ 90 年代后期开始， 荧光 PCR ，巢式 PCR 技术 ） 主要用于单基因缺陷遗传病的诊断 主要用于单基因缺陷遗传病的诊断 荧光原位杂交 (Florescence In-Situ Hybridization,FISH) 在 PGD 中的应用 主要用于染色体疾病的诊断 主要用于染色体疾病的诊断 全基因组扩增（ whole genome amplificatio ， WGA ）

PCR 和 FISH 的局限性 尽管 PCR 在 PGD 中起了重要的作用，但 PCR 对单 个细胞扩增失败率高。由于获得细胞数目极少， 而致使对单个细胞只能作一次分析，不能重复实 验结果。等位基因脱失 对 45XO 或 YO ， 18 单体核型的胚胎细胞， FISH 诊 断可能存在错误，出现这一结果时有两种可能， 一是被检测的单个细胞就是单体核型的细胞；也 可以是技术方法问题未能显示另一个杂交信号， FISH 信号尚缺乏统一的标准

可利用 PGD 进行检测的遗传病 常染色体显性遗传 马凡氏综合征 Huntington’s 综合征 强直性肌萎缩 家族性腺纤维囊肿 常染色体隐性遗传 囊性纤维瘤 TaU-Sachs 病 Lesch-Nyhan 综合征 β— 地中海贫血 镰刀细胞病 脊柱肌萎缩 x 连锁遗传病 X 连锁隐性遗传病中鉴定 胎儿性别 假性肥大型肌营养不良 血友病 A 脆性 x 综合征 严重的复合免疫缺陷 白化病 非整倍体 平衡易位携带者 性腺嵌合型

PGD 的应用前景 遗传病的诊断（优生）疾病治疗（干细胞）拯救濒危珍稀动物 研究人类基因在发育早期的 表达（人类肿瘤易感综合征 的易感性分析 ）

PGD 展望 多重突变分析 多重 PCR ，间期核转换，全基因组扩增（ whole genome amplificatio ， WGA ），基因芯片，微流 控 诊断标准化伦理学研究 相关领域研究： 1 、人类胚胎体外的有效培养和定 向诱导分化 2 、人体基因在胚胎早期的特异表 达 2 、人体基因在胚胎早期的特异表 达

谢 谢

实时荧光 PCR 检测单个地贫基因突 变 分离已知基因型的外周血标本单个淋巴细胞，用 巢式 PCR 外引物进行第一轮扩增，第二轮用 TaqMan 探针进行相应基因型的实时 PCR 检测， 其中不同荧光报告基团标记的探针分别与正常、 异常等位基因特异杂交，结合各荧光的终点变化 及其实时动力学曲线判断对应等位基因存在与否。 使单个碱基突变更敏感地干扰不匹配的探针与等 位基因间的退火，更有效地检测出匹配的探针与 等位基因间的结合 优点：快速、有效防污染、灵敏性高