NGS(新一代测序)技术在试管婴儿(辅助生殖技术，ART)中具有关键应用，通过高精度基因检测为胚胎筛选、病因诊断和个性化治疗提供支持。以下从技术原理、具体应用场景及临床价值展开说明：
一、NGS 技术在试管婴儿中的核心优势
1. 技术原理与特点
NGS 通过高通量测序平台(如 Illumina、华大 MGI)对 DNA 片段进行大规模平行测序，可一次性检测全基因组范围内的染色体数目异常、结构变异(如易位、缺失、重复)及单基因变异。
对比传统技术：较荧光原位杂交(FISH)、微阵列(aCGH)等技术，NGS 具有：
更高分辨率：可检测 1Mb 以下的染色体微缺失 / 微重复(FISH 仅能检测染色体整条或大片段异常);
更全面覆盖：一次检测所有 23 对染色体，避免漏检(aCGH 需预设探针，可能遗漏未知区域异常);
更低成本：随着技术普及，单样本检测费用较传统方法降低 30%-50%。
二、NGS 在试管婴儿中的具体应用场景
1. 植入前胚胎遗传学检测（PGT）
(1)PGT-A（胚胎植入前非整倍体检测）
应用目的：筛选染色体数目正常的胚胎(如 21 三体、18 三体等)，提高妊娠成功率，降低流产风险。
检测流程：
对囊胚期滋养层细胞活检样本进行 DNA 提取;
NGS 测序后通过生物信息学分析，判断胚胎染色体是否为整倍体(如 46.XX/XY)。
临床数据：对 35 岁以上高龄患者，PGT-A 结合 NGS 可使活产率从 25% 提升至 40%，流产率从 30% 降至 10% 以下(2024 年《Human Reproduction》研究)。
(2)PGT-R（针对罗氏易位等结构异常的检测）
针对人群：罗氏易位、 reciprocal translocation(相互易位)等染色体结构异常携带者。
检测重点：
通过 NGS 分析胚胎染色体的断裂点与融合情况，识别携带平衡易位或正常染色体的胚胎;
例如 14/21 罗氏易位患者，NGS 可区分胚胎是否携带正常 14、21 号染色体，或仅携带平衡易位染色体(45.XY,-14.-21.+t (14;21))。
(3)PGT-M（单基因病检测，又称 PGD）
应用场景：夫妇携带单基因遗传病致病基因(如囊性纤维化、血友病、脊髓性肌萎缩症等)。
技术路径：
先对夫妇及家系成员进行全外显子测序(WES)，定位致病突变位点;
对胚胎细胞进行 NGS 检测，结合连锁分析(SNP 单体型)判断胚胎是否携带致病基因。
案例：一对携带 BRCA1 基因突变的夫妇，通过 PGT-M 筛选出不携带突变的胚胎，使子女患遗传性乳腺癌 / 卵巢癌风险从 50% 降至 < 1%。
2. 卵子与精子的遗传学评估
(1)卵母细胞极体 NGS 检测
适用人群：高龄女性(≥38 岁)、反复 IVF 失败患者。
技术逻辑：卵母细胞减数分裂时产生的第1极体(PB1)和第2极体(PB2)含与卵细胞互补的染色体信息，通过 NGS 检测极体染色体，推断卵细胞是否为整倍体。
优势：避免胚胎活检，对胚胎无损伤，但仅能检测母源染色体异常(无法覆盖父源风险)。
(2)精子染色体异常筛查
检测对象：严重少弱精症(精子浓度 < 5×10⁶/mL)、畸形精子症患者。
方法：对精子 DNA 进行低覆盖度 NGS 测序，分析染色体非整倍体率(如 X、Y 染色体缺失，13/18/21 三体精子)，为 ICSI(单精子注射)选择优质精子提供依据。
3. 反复流产与种植失败的病因诊断
(1)流产物染色体 NGS 检测
操作流程：对自然流产或 IVF 后胎停的绒毛组织进行 NGS 测序，分析胚胎染色体异常类型(如三体、单体、大片段缺失 / 重复)。
临床意义：约 60% 的早期流产由胚胎染色体异常引起，NGS 可明确流产病因，指导后续治疗(如是否需要 PGT-A)。
(2)子宫内膜容受性基因检测（ERA-NGS）
新兴应用：通过 NGS 分析子宫内膜在着床窗期(月经周期第 19-21 天)的基因表达谱(如 HOXA10、LIF 等着床相关基因)，判断好的移植时间，提高着床率。
数据支持：2023 年 Meta 分析显示，ERA-NGS 指导下的移植可使反复种植失败患者的临床妊娠率从 22% 提升至 39%。
三、NGS 技术在试管婴儿中的临床价值与局限性
1. 核心价值
提高妊娠成功率：对 35 岁以下患者，PGT-A 结合 NGS 可使每移植周期活产率提升 20%-30%;
降低出生缺陷风险：可排除 99% 以上的染色体数目异常和 80% 以上的大片段结构异常;
精准病因溯源：为反复流产、胚胎质量差等问题提供遗传学依据，避免盲目治疗。
2. 技术局限性
胚胎嵌合误判：约 5%-10% 的囊胚存在染色体嵌合(部分细胞正常、部分异常)，NGS 可能因活检细胞数量不足(3-5 个)导致假阴性;
微缺失 / 微重复漏检：对 <1Mb 的染色体变异(如 DiGeorge 综合征相关的 22q11.2 微缺失)，需结合高深度测序(>100X)或其他技术;
检测周期较长：NGS 从样本处理到出报告通常需 5-7 天，可能需冷冻胚胎(而非鲜胚移植)，对高龄患者存在胚胎冷冻复苏风险。
四、NGS 技术的前沿发展与应用趋势
1. 无创胚胎检测（NICS）
通过分析胚胎培养液中的游离 DNA(cfDNA)进行 NGS 测序，避免活检损伤，2024 年研究显示其与胚胎染色体一致性达 92%，但仍需大样本验证。
2. 全基因组测序（WGS）在 PGT 中的应用
全基因组高深度测序(>30X)可检测单核苷酸变异(SNV)、拷贝数变异(CNV)及染色体易位，实现 “单胚胎全基因组诊断”，适用于复杂遗传病家庭。
3. AI 与 NGS 数据整合
通过机器学习算法分析 NGS 检测的胚胎染色体数据，结合临床参数(如女方年龄、促排卵方案)，预测胚胎着床潜力，优化移植顺序。
总结，NGS 技术凭借高通量、高分辨率的基因检测能力，已成为现代辅助生殖技术中胚胎筛选与病因诊断的核心工具。从 PGT 对染色体异常的精准识别，到流产物与配子的遗传学分析，NGS 为试管婴儿提供了从 “盲目试错” 到 “精准干预” 的转变。尽管存在嵌合检测、微变异漏检等局限，但其与无创检测、AI 技术的结合正不断拓展应用边界，未来将进一步提升辅助生殖的成功率与安全性。建议有遗传风险的夫妇在试管婴儿前咨询生殖遗传专家，评估 NGS 检测的必要性与方案。
