工作目的：染色体非整倍体是胚胎发育异常、自然流产、先天性出生缺陷的重要原因,对植入前胚胎行非整倍体筛查(preimplantation genetic screening, PGS),不但可以选择染色体正常的胚胎移植,提高正常妊娠率,降低流产率,预防出生缺陷,而且为分析胚胎染色体异常原因及探讨染色体病发生机制提供了极好的材料。传统的应用荧光原位杂交(fluorescence in situ hybridization, FISH)进行非整倍体筛查的方式存在仅能检测少数几条染色体、费用高且费时等诸多缺点,因而建立高通量的单细胞比较基因组杂交(comparative genomic hybridization, CGH)技术用于PGS,具有重要意义。研究方法：选用引物延伸预扩增(primer extension preamplification, PEP)结合简并核苷酸引物PCR(degenerate oligonucleotide primed-PCR, DOP-PCR)方法,对已知核型的不同单细胞标本进行全基因组扩增(whole genome amplification, WGA),在扩增时标记红色荧光素,与标有绿色荧光素的正常男性DNA等量混匀,按标准方法进行CGH检测并分析其结果,通过与核型比较建立单细胞CGH的技术平台。应用该技术平台,对发育异常胚胎单卵裂球、植入前囊胚的外滋养层细胞进行非整倍体检测,探讨单细胞CGH的应用可行性,为胚胎发育、植入学诊断及胚胎干细胞建系提供新的遗传学分析手段。结果：选用PEP-DOP-PCR方法可成功扩增16个已知核型的单细胞基因组DNA,应用于CGH能正确反映染色体拷贝数,相比于单纯的DOP-PCR,PEP-DOP-PCR扩增更加稳定,更适合应用于单细胞CGH。在对23个发育异常胚胎的不同单卵裂球进行检测时,单细胞CGH技术成功检出染色体异常,结合FISH技术检测结果,发现卵裂期异常胚胎存在较大比例的染色体非整倍体与胚胎嵌合现象；应用单细胞CGH成功分析了17个植入前囊胚,发现胚胎囊胚期的染色体异常率明显低于卵裂期,检出一例21三体核型胚胎,以此指导胚胎干细胞建系后经染色体显带核型分析验证了CGH结果。结论：采用PEP-DOP-PCR扩增方法结合CGH能够建立可信的单细胞CGH技术平台。通过该技术的应用证实了染色体非整倍体是导致胚胎发育异常的一个重要因素,同时发现了胚胎嵌合情况的存在。单细胞CGH在囊胚活检上取得的成功,预示了其在植入前遗传学筛查中的应用前景。其结果与干细胞核型分析结果的一致性,也为特定核型人类胚胎干细胞建系提供了新策略。