近日，四川農業大學動物科技學院教授周光斌和中國科學院西北高原生物研究所研究員楊其恩課題組共同在Journal of Advanced Research發表文章。該研究成功鑒定了促進綿羊卵母細胞成熟和早期胚胎發育的關鍵代謝物，為提高卵母細胞成熟和胚胎培養提供了新的視角。
通過利用超靈敏微量代謝組學技術和單細胞轉錄組學技術，科研團隊對綿羊卵母細胞體外成熟及早期胚胎體外發育的代謝特征進行了解析：從GV期卵母細胞至2-細胞胚胎階段整體代謝水平呈上升趨勢，為促進卵母細胞成熟和合子發育提供了必要的代謝底物；在2-細胞胚胎至8細胞胚胎階段，整體代謝表現出安靜狀態，有助于減少氧化應激對細胞的損傷；而在8-細胞胚胎至囊胚階段，整體代謝水平又明顯增加，為早期囊胚的形成、增殖分化以及表觀修飾過程提供能量和所需的代謝底物。同時，鑒定出肉毒堿、甜菜堿和肌酸為該體外培養系統所缺失的關鍵代謝物。
進一步研究發現，肉毒堿可促進綿羊卵母細胞脂肪酸氧化，并降低脂質含量和脂質過氧化水平，同時還可以調節紡錘體形態。而甜菜堿則具有調節綿羊早期胚胎發育過程中滲透壓應激和甲基化修飾的作用。當聯合肉毒堿與甜菜堿添加至體外培養體系時，顯著提高了綿羊卵母細胞的囊胚發育率。
本研究得到國家重點研發項目和青海省重大科技專項的資助支持。
相關論文信息：https://doi.org/10.1016/j.jare.2024.08.040
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