FLI培养基联合ITS、pFF和柠檬酸盐协同提升青春期前母猪卵母细胞体外成熟及发育潜能

为解决猪卵母细胞体外成熟(IVM)质量低、小卵泡来源卵母细胞发育潜能差的问题，研究人员通过系统评估FLI培养基(含FGF2/LIF/IGF1)联合胰岛素-转铁蛋白-硒(ITS)、猪卵泡液(pFF)和柠檬酸盐(citrate)的协同效应，发现该组合显著提升卵丘扩散直径、第一极体排出率及胚胎囊胚率，并优化皮质颗粒分布和纺锤体形态。该研究为猪体外胚胎生产(IVP)提供了高效IVM体系。

　　

在猪胚胎体外生产(IVP)领域，卵母细胞质量是制约胚胎发育效率的关键瓶颈。尤其来自青春期前母猪小卵泡(<3 mm)的卵母细胞，其体外成熟后发育潜能显著低于体内成熟卵母细胞，造成大量卵巢资源浪费。尽管已有研究表明生长因子如FLI(FGF2/LIF/IGF1组合)能改善卵母细胞质量，但如何通过多组分协同作用进一步提升小卵泡来源卵母细胞的成熟率仍是未解难题。

为突破这一技术壁垒，来自中国的研究团队在《Animal Reproduction Science》发表论文，系统评估了四种不同IVM培养基对卵母细胞成熟的影响。研究创新性地将FLI培养基与三种关键成分——胰岛素-转铁蛋白-硒(ITS)、猪卵泡液(pFF)和柠檬酸盐(citrate)进行组合优化，发现四者协同作用可显著提升卵丘扩散、核质同步成熟及后续胚胎发育潜能，特别是针对传统认为低质量的小卵泡来源卵母细胞。

关键技术方法包括：采集屠宰场青春期前母猪卵巢，按卵泡直径分组；设计四种IVM培养基（基础培养基、FLI单独添加、FLI+pFF、FLI+ITS+pFF+citrate组合）；评估卵丘扩散直径、第一极体排出率等成熟指标；通过qPCR检测卵丘扩展标志物(HAS2、PTX3等)表达；免疫荧光分析纺锤体形态和皮质颗粒分布；体细胞核移植(SCNT)评估重构胚胎发育能力。

主要研究结果

1. 卵丘扩散与核成熟：FLI+pFF+ITS+citrate组合使卵丘扩散直径增加23%，第一极体排出率提升1.8倍，显著高于单一成分添加组(P<0.05)。
2. 分子机制：该组合上调卵丘扩展标志物HAS2、PTX3和缝隙连接蛋白CX43表达，同时促进卵母细胞成熟相关基因GDF9和BMP15的表达。
3. 细胞学优化：处理组卵母细胞呈现更规则的纺锤体形态、精确的染色体排列，且皮质颗粒迁移率提高40%，谷胱甘肽(GSH)水平增加2.1倍。
4. 胚胎发育：囊胚形成率从对照组的28%提升至47%，内细胞团细胞数增加35%，SCNT胚胎融合效率提高22%。

讨论与意义
该研究首次揭示FLI培养基与营养因子(ITS)、能量代谢物(citrate)及微环境组分(pFF)的协同作用机制：

• ITS通过调节胰岛素信号通路促进卵丘细胞能量代谢；
• Citrate增强三羧酸循环效率，缓解小卵泡卵母细胞线粒体功能不足；
• pFF提供天然细胞外基质成分，与FLI生长因子共同激活PI3K/AKT通路。
  这种多靶点干预策略成功解决了核质成熟不同步的行业难题，使小卵泡(<3 mm)来源卵母细胞的利用率从62%提升至89%。研究建立的化学限定IVM体系为基因编辑猪模型制备、濒危猪种资源保存等生物技术应用提供了标准化方案，同时为人类辅助生殖技术优化提供了跨物种参考。