四、主要研究方向
第四代试管婴儿辅助生殖技术，国际上主要有两个研究方向：卵浆换置技术（Germinal Vesicle Transfer,GVT）和卵子干细胞技术(EggPCSM)。
卵浆换置技术GVT
卵浆换置技术（GVT），或称卵细胞核移植技术或三人试管婴儿技术。通过在老化卵子（母亲）和年轻卵子（捐赠者）之间做卵核置换，以老化卵子的基因加上年轻卵子的细胞质来合成新的卵子。其中，母亲卵子细胞核携带约99%遗传物质，为新生命主要表达基因；捐赠年轻女性的胞浆里面的遗传物质不到1%，但无法确定这1%是否有影响或其影响程度。
流程：未成熟老化的卵子中提取20个GV细胞，注入到去核的年轻卵子细胞质中，培养合成后的新卵子成熟、受精、分裂，至形成囊胚，随后可选择性是否进行胚胎植入前遗传学检测，将囊胚植入进母亲的子宫，诞下健康孩子。
技术的难点在于卵子老化严重或质量太差，手术很难成功。
图1 卵浆置换技术（GVT）流程
GVT技术作为线粒体替代疗法的一种技术可以用来解决线粒体遗传缺陷病女性生育正常孩子的诉求。
线粒体疾病与线粒体DNA突变有关，且仅从母亲那里遗传。它们会影响依赖能量代谢的器官，例如骨骼肌，心脏系统，中枢神经系统，内分泌系统，视网膜和肝脏，从而导致各种无法治愈的疾病。
线粒体替代技术治疗的目的是重建功能性卵母细胞和合子，以避免突变基因的遗传，做法是从携带线粒体突变的卵母细胞或合子中抽出核基因组，然后将其植入正常的无核细胞供体中。目前，一对夫妇预防线粒体疾病传播的选择是有限的，而线粒体捐赠技术为患有线粒体缺陷的妇女提供了正常孩子的机会。进行线粒体替代治疗的原因是mtDNA的异质性水平存在不确定性，导致难以确定安全百分比的瓶颈效应现象，瓶颈是一个假设，这一假设是通过观察代代之间mtDNA异质性变化而发现的，并在卵母细胞发育过程中发生在卵巢中，这可能是由于原始生殖细胞中mtDNA拷贝数的明显减少和成熟卵母细胞中mtDNA的分离。
图2 瓶颈代表。
第一个瓶颈发生在卵母细胞成熟中，起始于具有10到200拷贝随机复制的mtDNA的原始细胞，再到具有100,000到600,000拷贝的成熟卵母细胞。第二个瓶颈发生在卵子受精子受精后，形成的合子具有100,000至600,000拷贝的mtDNA，这些mtDNA被随机还原为具有10至200拷贝的原始细胞的形成。
目前，治疗线粒体缺陷不育症患者的技术理论上可以使用前核转移、纺锤体转移、极体转移、卵质转移和生发囊泡转移（GVT），从卵母细胞或合子转移核基因组。
卵子干细胞技术（Egg PCSM)
卵子干细胞即在卵巢壁上的卵前体细胞，这些细胞具有发育成卵细胞的潜力，也能提高现有卵细胞的质量。
具体方式是获取女性自身的卵子干细胞（EggPCSM），并提取其中产生能量的线粒体，注射到自身其他成熟的卵子中，恢复老化卵细胞的活力，通过改善能量水平来提升卵细胞的健康状态，弥补因卵子能力不足而引起的发育滞后，提高卵细胞的质量。
治疗方法有Augument治疗、OvaPrime治疗、OvaTrue治疗。
Augument治疗：利用卵子干细胞线粒体移植技术改造卵细胞，再将卵细胞进行体外受精。
OvaPrime治疗：将卵前体细胞从外层移到卵巢的中间层，让前体细胞发育成卵细胞，再取出进行体外受精。如果正式应用，可实现终身生育。
OvaTrue治疗：更为先进，取出卵前体细胞，体外将其培育成卵细胞，进行体外受精，这种方式不需要向患者注射荷尔蒙，也无需手术，但目前仍处于临床实验阶段。
第四代试管婴儿技术还不完全成熟，也没有进入临床应用。包括干细胞婴儿Zain Rajani，他也仅是其卵子质量较差、多次不孕的母亲做的一次尝试，为科研中的个案。就目前而言，第四代试管婴儿的推广及应用存在诸多争议，包括安全、伦理道德和法律方面，部分生物学家担忧“三亲婴儿”的后代是否存在不可预估的风险；伦理道德上讲，这种“设计婴儿”的多父母关系令人担忧，甚至会衍生而来更多复杂的伦理和法律问题。尽管如此，还是有很多学者对此充满希望，也不可否认，这是辅助生殖学的重要进展。
五、高龄女性为什么热衷第四代试管婴儿？
对于大龄或卵子质量差的女性而言，试管婴儿不成功的重要原因是：卵子质量不佳导致不受精，甚至停止发育，究其原因常常是卵子本身能量欠缺。卵子健康是决定IVF成功与否的关键因素，卵子/胚胎质量不佳可导致成功率大幅低于平均水平。
因此多年以来，生殖科学界一直在想办法提高卵子的质量，让这一类的患者也可以生育自己的孩子。
于是线粒体这个名词开始浮现在科学家的视野当中——线粒体是所有细胞能量的发源器，增加线粒体可大量的提高卵子品质，产生更多基因正常的胚胎。
随着年龄的增长，女性的卵子质量逐年下降（见黑色曲线）
“第四代试管婴儿”卵浆置换技术，实际上，卵浆置换说的是卵浆中的线粒体是把卵子有缺陷的女性的卵子，提取出细胞核，再利用健康女性的卵浆中的健康新鲜的线粒体，共同“组合”成一个新的卵子，就会解决卵子质量差的问题。
但这种技术就带来一个严重的问题——卵浆置换技术以及类似的基因操纵技术，在全球绝大多数的国家，是被明确禁止的。
这是为什么呢？
严格来说，虽然卵子主要基因信息位于细胞核上，占99.9%以上。但负责为细胞提供能量的线粒体，也包含有人类的遗传基因信息，这些基因出状况，表达相对有限。
国内在早期进行线粒体移植时，主要是看中了细胞线粒体的重要作用，年轻、正常的卵子线粒体更有活力，有助于高龄女性的受孕。该技术的学术名称为胞浆置换，在该技术使用一段时间后，因为此举将给孩子带来一个父亲，遗传上两个或两个以上亲娘。国家已进行严格规定，明令禁止。
第四代试管婴儿——用自己的线粒体提高自己卵子的质量
目前，世界最新的第四代试管婴儿技术又叫AUGMEN技术，指的是用妇女自己的线粒体去提高自身卵子的质量，由于用的都是自己的细胞，因此就不存在伦理道德的问题。是完全合法的。
第四代试管婴儿的操作过程
从卵巢外层取出卵母前体细胞，利用这些卵母前体细胞，胚胎学家可抽出线粒体，注入成熟卵子。
线粒体存在于大多数细胞中，作用为“细胞能量的发源器”。而卵子干细胞作为一种未充分分化，尚不成熟的细胞，有生长为新的、成熟的卵子的潜能，其线粒体比衰老卵子的线粒体具有更高能级。所以，将卵子干细胞的线粒体注入试管婴儿周期所取得的成熟卵子中，可以使后者的质量得到极大提高。
第四代试管婴儿技术，将成功率提高3-4倍
不是谁都有资格做第四代试管婴儿
很多试管婴儿机构正是利用大家对第四代试管婴儿技术的模糊认知，标榜自己可以做第四代。实际上，全美唯一获得第四代试管婴儿技术授权的医生只有一个人——就是成美国际所属的美国HRC生殖医疗中心的Bradford Kolb博士。
Bradford Kolb博士
Kolb博士是资深的试管婴儿专家，作为HRC首席不孕不育首席专家，Kolb博士所带领的帕萨迪纳诊所IVF成功率居HRC之首，他还与全美最大的细胞捐献及第三方生殖服务机构合作，帮助来自 35个不同国家的患者实现了组建家庭的梦想。同时，他也擅长利用最新的高效实验技术开展治疗。尤其是对于第四代试管婴儿，更是有非常深入的了解，在本期中使用的资料，就是由Kolb博士亲自提供的。
