一、染色體分析
染色體數目或結構發(fā)生變化，可能導致某種綜合征。通常伴有發(fā)育畸形和智力低下，它也是導致流產(chǎn)與不育的重要原因，其發(fā)病率較高。目前統計有0.5%～0.7%的活產(chǎn)兒、75%的胎兒有染色體畸變，同時(shí)體外受精獲得的胚胎染色體異常高達30%。因此植入前對染色體進(jìn)行分析，一方面，為高質(zhì)量胚胎的篩選提供依據，以利于提高植入率；另一方面，可以避免性染色體異常以及三體患兒出生。染色體分析普遍采用熒光原位雜交（fluorescence in situ hybridization，FISH）?？梢栽谥踩肭皩Χ啾扼w、異倍體胚胎進(jìn)行篩查,如21三體(先天愚型)、11三體、13三體(Patau綜合征)、18三體(Edwards綜合征)。Fish在鑒定胚胎性染色體是否異常上具有獨到之處,如多Ｘ(Turner綜合征、Klinefecter綜合征)、多Ｙ(XYY綜合征)以及性染色體片段易位導致的性別異常、性逆轉等只能采用Fish技術(shù),采用PCR技術(shù)無(wú)法檢測出來(lái)。另外,在植入前可發(fā)現平衡易位(blancedtranslocatioa),避免由其導致的反復流產(chǎn)。一些X連鎖、Y連鎖性疾病,則需鑒定胚胎性別后,植入女性胚胎。
二、DNA分析
迄今有1 000多種遺傳病的基因被定位。DNA分析主要是檢測單基因遺傳病。目前主要是采用聚合酶鏈反應(PCR)技術(shù)。
2.1 單基因遺傳病的PGD：一些常見(jiàn)病如血友病、β地中海貧血、新生兒溶血、鐮刀型細胞貧血、肌營(yíng)養不良、軟骨發(fā)育不全、多指、脊髓小腦共濟失調Ⅰ型、遺傳性腎炎 、囊性纖維病、黑朦白癡等都屬單基因遺傳病,其致病基因及突變位點(diǎn)特征都比較清楚,目前檢測的方法都是以PCR為基礎。進(jìn)行PGD時(shí)，以單細胞為反應模板，PCR的功效受到限制，因此采用多種改進(jìn)的PCR法。如：引物延伸預擴增、原位PCR、免疫PCR、熒光標記定量PCR、等位基因特異性擴增、微衛星DNA的PCR及甲基化特異PCR等。DNA分析往往以已知基因序列為前提，人類(lèi)基因突變數據庫（human genome mutation database，HGMD）為其提供了便利條件。HGMD包括已發(fā)表的堿基替換、缺失、復制、插入及重排等突變，可在世界廣域網(wǎng)上共享，通過(guò)上網(wǎng)便可查詢(xún)遺傳病基因突變的數據信息。
2.2多基因遺傳病的PGD：由于多基因遺傳病其分子機理尚不十分清楚,受多個(gè)微效基因及環(huán)境因素影響,因此給診斷帶來(lái)很大困難。PGD必須建立在家系診斷基礎上,必須有多個(gè)家系樣本做參照,才能做出正常診斷和預后評估。已知多基因病為一些常見(jiàn)出生缺陷,如神經(jīng)管缺陷(NTD),包括無(wú)腦兒和脊柱裂,以及一些常見(jiàn)病如高血壓、動(dòng)脈粥樣硬化、Ⅱ型糖尿病、哮喘、精神分裂癥、躁狂抑郁癥等。
三、RNA分析
目前此技術(shù)主要采用以下兩種方法，但運用較少。
3.1 逆轉錄PCR（reverse transcription and polymerase chain reaction，RT-PCR）：將致病基因表達的mRNA反轉錄成cDNA，再對cDNA進(jìn)行擴增，來(lái)檢測目的基因。目前已將該法應用于Marfan綜合征患者的PGD。
3. 2 基因表達的微點(diǎn)陣分析：卵裂球細胞染色體改變、異常發(fā)育或發(fā)生細胞凋亡，RNA表達會(huì )發(fā)生變化。目前正在研究的一種新技術(shù)---微點(diǎn)陣分析（microarray assay），即將人類(lèi)已知基因的cDNA用熒光標記，與滴加待測樣品的點(diǎn)陣玻片雜交，通過(guò)掃描器測定熒光光譜，借助計算機軟件定量檢測基因表達，1 d內可檢測幾千個(gè)基因的活性。此項工作還未應用于PGD，是一項前景可觀(guān)、有待開(kāi)發(fā)的領(lǐng)域。
四、蛋白質(zhì)分析
蛋白質(zhì)與生物特性直接相關(guān)，對蛋白質(zhì)分析是PGD的另一個(gè)方向。被稱(chēng)為“臨床分子掃描器”的質(zhì)譜儀，可用于細胞抽提物中蛋白質(zhì)2D凝膠斑點(diǎn)鑒定。在電泳過(guò)程中，根據電荷和分子大小，細胞內蛋白質(zhì)呈現由1 000～3 000個(gè)斑點(diǎn)組成的特征圖譜，其中每個(gè)斑點(diǎn)代表1個(gè)蛋白，斑點(diǎn)圖譜可顯示蛋白質(zhì)含量，還顯示其是否進(jìn)行了翻譯后修飾。圖譜的變化往往反映出某種疾病，尤其是蛋白質(zhì)翻譯后修飾發(fā)生變化被認為是導致疾病的征兆。關(guān)于植入前胚胎細胞蛋白組的研究，目前尚無(wú)報道。
五、其他技術(shù)
少精、寡精患者通過(guò)體外受精或細胞質(zhì)內單精子注射（introcytoplasmic sperm injection，ICSI）技術(shù)，可以獲得后代，甚至無(wú)精者通過(guò)附睪、睪丸穿刺也可以得到自己的孩子，但子代仍面臨不育可能。因為5%～20%的無(wú)精和寡精是由基因缺陷造成的，如Y染色體上的單拷貝基因——缺失型無(wú)精子基因(DAZ）和多拷貝基因——RNA結合修飾基因(RBM）家族片段缺失。建議此類(lèi)患者植入女性胚胎，另外對于Y-連鎖性疾病，也需要植入女性胚胎。因此，需嘗試在受精前篩選出X精子。由于FISH或PCR法檢測精子具有破壞性,不能再用于受精。因此可利用一種無(wú)毒性且在細胞內只暫短停留的熒光染料染精子，由于X和Y精子核質(zhì)量不同，可經(jīng)流式細胞儀分開(kāi)，其受精率在65%以上。
DNA芯片技術(shù)是近年來(lái)發(fā)展起來(lái)的新技術(shù)，具有快速、準確、低耗的特點(diǎn)。利用此技術(shù)可以在基因組水平上進(jìn)行表達、突變和多態(tài)性分析以及遺傳制圖和序列測定，現已應用于人類(lèi)疾病的診斷。相信不久，在芯片上對某一患者的全部基因組的遺傳分析將成為常規。另外，近年得到極大發(fā)展的測序技術(shù)，尤其是單細胞基因組測序技術(shù)為人類(lèi)胚胎植入前診斷提供新的發(fā)展方向。
PGS適用人群
高齡孕婦(年齡≥35歲)
反復自然流產(chǎn)史的孕婦（自然流產(chǎn)≥3次）
反復胚胎種植失敗的孕婦（失敗≥3次）
生育過(guò)染色體異常疾病患兒的夫婦
染色體數目及結構異常的夫婦
有強烈意愿的夫婦
選擇了PGS，常規產(chǎn)前檢查仍不可忽視。因為全世界各種遺傳性疾病有4000余種，而目前PGS只能檢查胚胎23對染色體結構和數目的異常，無(wú)法覆蓋所有疾病。因為PGS取材有限，只是取一定數量的卵裂球或者囊胚期細胞，雖然不會(huì )影響胚胎的正常發(fā)育，但取材細胞和留下繼續發(fā)育的細胞團遺傳構成并非完全相同，故對于某些染色體嵌合型疾病可能出現篩查結果不符。另外染色體疾病的發(fā)病原因至今不明，目前也沒(méi)有預防的辦法。雖然挑選了健康的胚胎，但是胚胎移植后，生命發(fā)育任何一個(gè)階段胎兒由于母體原因、環(huán)境等因素，染色體都有可能出現異常變化。所以選擇PGS成功受孕后，孕婦仍然需要進(jìn)行常規的產(chǎn)前檢查。
PGS不可替代產(chǎn)前篩查。若常規產(chǎn)前檢查發(fā)現胎兒異常，或孕婦本人具有進(jìn)行產(chǎn)前篩查的指征，強烈建議孕婦選擇羊水穿刺等產(chǎn)前篩查方式進(jìn)行確認。
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