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研究揭示哺乳動物生命起始時期的脂代謝重塑

來源：泰然健康網(wǎng) 時間：2024年12月19日 01:58

哺乳動物的生命起始于卵子和精子通過受精作用形成全能性的受精卵，經(jīng)過一系列的細胞分裂、八細胞期的極化以及隨后的桑葚胚開始的譜系分化，形成包含有內細胞團、原始內胚層和滋養(yǎng)外胚層的囊胚。這一過程伴隨著顯著的代謝重塑。而脂質代謝對哺乳動物早期胚胎發(fā)育的調控作用尚不清楚，同時哺乳動物早期胚胎發(fā)育過程中完整的脂類重塑的全景圖缺少報道。

近日，中國科學院遺傳與發(fā)育生物學研究所稅光厚研究組與浙江大學醫(yī)學院張進研究組、中國醫(yī)科大學附屬盛京醫(yī)院李達研究組等，在《自然-細胞生物學》（Nature Cell Biology）上發(fā)表了題為Low-input lipidomics reveals lipid metabolism remodelling during early mammalian embryo development（DOI：10.1038/s41556-023-01341-3）的研究論文，描繪了小鼠和人早期胚胎發(fā)育過程中動態(tài)變化的脂質圖譜，并闡明了脂質不飽和度調控胚胎發(fā)育的功能與機制。

該研究開發(fā)了可同時滿足低樣本量和高覆蓋率的靶向脂質組學方法，實現(xiàn)了在少量小鼠胚胎水平上進行代謝物檢測，并基于異丙醇的單相提取方法與Bligh & Dyer的提取方法互為驗證獲得了一致的全局模式的脂質組重塑數(shù)據(jù)。植入前胚胎發(fā)育過程中，單個脂質類含量的動態(tài)變化支持脂質介導的功能，如發(fā)育過程中脂筏的形成增加以適應囊胚時期增強的信號轉導、甘油三酯的含量在四細胞開始至囊胚期的增加可為后期氧化活動的增強提供原料。研究顯示，小鼠植入前胚胎發(fā)育過程表現(xiàn)出脂質不飽和度增加（體現(xiàn)在單不飽和脂肪酸MUFA的增加），人類早期胚胎發(fā)育過程中的脂質變化趨勢及不飽和度增高方面均存在物種之間的保守性。此外，研究發(fā)現(xiàn)脂質不飽和度的上調對囊胚形成頗為重要。由硬脂酰輔酶A去飽和酶-1介導的脂質單不飽和度通過極性蛋白流動性調控骨架蛋白的正確分布，影響頂端和基底外側結構域的形成，最終影響胚胎的著床率。

該研究描繪了小鼠和人早期胚胎脂質全景圖，為探討哺乳動物植入前胚胎發(fā)育中內源性脂質的重塑提供了資源，并為脂質不飽和度調節(jié)胚胎發(fā)育和植入提供了機制上的新見解。

研究工作得到國家自然科學基金和浙江省自然科學基金等的支持。