[发明专利]预测线粒体DNA突变阈值、生育风险和取卵数的方法

权利要求书

1.预测线粒体DNA突变阈值、生育风险和取卵数的方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一：先以m.8993TG、m.8344AG和m.3243AG三种特定的mtDNA异质突变为基础，建立线粒体家系数据库，作为线粒体常见突变数据库，再基于突变水平采用二元logistic回归预测发病概率，并建立线粒体突变发病概率预测模型，接着利用发病概率预测模型估算突变阈值s；

步骤二：基于母体多种细胞线粒体异质性数组和囊胚滋养层细胞线粒体异质性数组，先采用简化Sewell-Wright公式和Kimura公式建立后代mtDNA突变水平的分布模型，即生育风险预测模型，再根据估算的突变阈值s和后代mtDNA突变水平的分布模型计算出0％到突变阈值s之间，mtDNA分布中受影响的累积概率，累积概率即生育风险p；

步骤三：假设待取卵母细胞为X，以确保至少A个胚胎的突变水平低于突变阈值s的概率大于95％，受精卵发育成正常胚胎的比例为K，基于生育风险和假设条件，利用二项分布建立卵母细胞提取预测模型，即取卵预测模型，通过取卵预测模型计算突变携带者的PGT取卵数；

步骤四：先通过拟合已报道的突变数据得到通用的突变阈值和参数b，再采用通用的突变阈值和参数b建立通用的生育风险和PGT取卵预测模型，接着利用通用的生育风险和取卵预测模型，在得知突变携带者突变水平的情况下预测突变携带者的生育风险和PGT取卵数。

2.根据权利要求1所述的预测线粒体DNA突变阈值、生育风险和取卵数的方法，其特征在于：所述步骤一中，线粒体家系数据库的家系被分为“家族性的”、“新发的”和“信息不足的”三种类型，线粒体家系数据库的家族史数据来源于Mitomap和医院，若家族史呈阳性，则该家系为“家族性的”，若家族史呈阴性，且先证者母亲的mtDNA突变水平和所有被检测的母系亲属的mtDNA突变水平均为0％，则该家系为“新发的”，其余的家系由于信息不足而被认为是“信息不足的”。

3.根据权利要求1所述的预测线粒体DNA突变阈值、生育风险和取卵数的方法，其特征在于：所述步骤一中，将线粒体家系数据库的家族性家系纳入分析，具体为取血液和肌肉mtDNA突变水平的均值用于分析，其中m.3243AG突变的血液数据经过年龄校正，如下式所示

年龄校正的血液突变水平＝(血液突变水平)/0.977^(年龄+12)

其中，只有低于95％的年龄校正突变水平被纳入分析，以避免过度校正，考虑到检测灵敏度的限制，当母亲为有临床症状的mtDNA突变携带者时，检测到的mtDNA突变水平为0％的后代也纳入分析，标记为1％。

4.根据权利要求1所述的预测线粒体DNA突变阈值、生育风险和取卵数的方法，其特征在于：所述步骤一中，线粒体突变发病概率预测模型为

估算突变阈值s具体为，利用线粒体突变发病概率预测模型，以95％以上的不发病概率为截断点，确定相应mtDNA突变水平的值作为对应mtDNA突变的阈值，突变水平低于阈值的胚胎为可转移的“安全胚胎”。

5.根据权利要求1所述的预测线粒体DNA突变阈值、生育风险和取卵数的方法，其特征在于：所述步骤二中，简化Sewell-Wright公式为

其中，简化Sewell-Wright公式是p₀、t、N_eff和V四个参数的函数，p₀为原始mtDNA突变水平，t为代数，N_eff为有效种群规模，V为母体多个卵母细胞mtDNA突变水平的方差。

6.根据权利要求5所述的预测线粒体DNA突变阈值、生育风险和取卵数的方法，其特征在于：Kimura公式为

其中，将p₀和V代入计算b的公式，将b代入Kimura方程，计算出mtDNA突变水平的分布。

7.根据权利要求1所述的预测线粒体DNA突变阈值、生育风险和取卵数的方法，其特征在于：所述步骤三中，卵母细胞提取预测模型为

当A＝1时，模型简化为

其中，X为预测的卵母细胞提取数。