目的:近年来,辅助生殖技术(Assisted Reproductive Technology,ART)已成为治疗不孕不育症的首选方法。但是ART较高的多胎妊娠率严重威胁着母婴健康,而实施单胚胎移植是降低多胎妊娠的有效方法,因此建立稳定可靠的胚胎筛选方法尤为重要。本研究通过分析卵裂期胚胎培养液氨基酸代谢指纹图谱与胚胎植入的关系,并进一步利用氨基酸代谢数据建立能够预测胚胎植入潜力的模型,以期对辅助生殖技术挑选有植入能力的胚胎提供相关依据,从而提高ART的临床妊娠率,降低多胎妊娠率。方法:本实验选取2015年12月-2017年2月因不育症在桂林医学院附属医院生殖中心行IVF/ICSI-ET治疗的移植双胚胎的49位夫妇,共98个卵裂期胚胎培养液,其中双胚胎移植双卵黄囊妊娠者为实验组,共52个胚胎培养液,双胚胎移植均未着床者为阴性对照组,共46个胚胎培养液,以相同条件培养相同时间的空白卵裂液培养液为空白对照组,共48个胚胎培养液。收集上述各组卵裂期胚胎培养液,置于液氮中保存待测。采用AccQ Fluor法对培养液中的氨基酸进行衍生化处理后,应用高效液相色谱仪进行氨基酸检测,并分别通过主成分分析、偏最小二乘法-判别分析和判别分析建立胚胎植入的预测模型以及明确模型的生物标记物及预测价值。结果:(1)通过无监督算法中的主成分分析法得到PCA模型,此模型的预测胚胎植入率为63.1%,与现阶段国家辅助生殖数据上报系统的卵裂期胚胎的植入效率30%-40%相比,PCA模型的预测效果有明显提升。(2)通过有监督算法中的偏最小二乘法-判别分析得到PLS-DA模型,对PLS-DA模型进行排序验证的结果显示R~2Y截距为0.0131,Q~2截距为-0.176,此模型的胚胎植入率为72.4%,表明有监督算法的PLS-DA模型的预测效果优于无监督算法。(3)将原始数据进行判别分析得到预测模型-1,此模型的交叉验证结果为:实验组预测胚胎的植入率为80.8%,阴性对照组预测的胚胎未植入率为95.7%,空白对照组的预测率为100%,说明此模型的预测效果基本满意,但实验组预测率仍未达到最优状态,并且使用的数据参数较多。(4)将通过PLS-DA模型得到的VIP>1的值与独立样本T检验得到P<0.05的值分别进行验证后,本实验选取的生物标记物为H-SER(丝氨酸峰高)、S-SER(丝氨酸峰面积)、S-ALA(丙氨酸峰面积);通过将生物标记物进行判别分析得到了预测模型-2,此模型的交叉验证结果为:实验组的预测胚胎植入率为82.7%,阴性对照组的预测率为95.7%,空白对照组的预测率为100%,相较于预测模型-1,预测模型-2预测率更高、采用的实验数据更少,预测效果最满意,更适合应用于临床应用。结论:卵裂期胚胎培养液的氨基酸代谢指纹图谱能够用来预测胚胎植入潜能,生物标记物-判别模型的预测率优于原始数据-判别模型、PCA模型和PLS-DA模型,其预测效果最优,总体预测效率为92.5%,其中实验组胚胎植入预测率高达82.7%,并且被挑选出来的生物标记物(H-SER峰高、S-SER峰面积、S-ALA峰面积)可以代表两类样本之间的大部分差异,足以建立可信的胚胎植入潜能的预测模型,以辅助临床挑选有植入能力的优质胚胎。