内脂素调控猪垂体前叶细胞转录组影响胚胎着床期的关键机制研究

本研究针对妊娠早期胚胎丢失的代谢调控机制，首次揭示脂肪因子visfatin通过调控猪垂体前叶细胞203个差异表达基因（121上调/82下调）、194个可变剪接事件及64个lncRNA，影响神经活性配体受体互作等通路，为代谢-生殖轴调控提供了新靶点。

　　

在生殖生物学领域，妊娠早期胚胎着床失败是制约畜牧业繁殖效率和人类辅助生殖成功率的重大难题。波兰奥尔什丁暖春与马祖里大学的研究团队在《Scientific Reports》发表的最新研究，首次揭示了脂肪因子内脂素(visfatin, VIS)通过调控猪垂体前叶细胞(APc)转录组网络，在胚胎着床关键期（妊娠15-16天）发挥代谢-生殖桥梁作用的重要机制。

研究背景充满挑战：猪胚胎在着床期（妊娠12-30天）损失率高达30%，而垂体作为下丘脑-垂体-性腺轴(HPG)的核心枢纽，其功能受代谢状态影响的具体机制尚不明确。VIS作为具有胰岛素样效应的脂肪因子，虽已知在卵巢、睾丸等生殖器官表达，但其对垂体转录组的全局调控作用，尤其是在着床期的分子机制仍是空白。

研究团队采用妊娠母猪垂体前叶原代细胞培养模型，结合RNA-seq、qPCR验证和生物信息学分析技术。样本来源于商业屠宰场妊娠15-16天的母猪（n=5独立生物学重复），通过100 ng/mL VIS处理24小时后进行全转录组测序（平均测序深度4900万reads/样本）。

研究结果部分呈现多层次发现：

差异表达基因分析揭示VIS显著改变203个基因表达
通过|log₂FC|>0.56和p<0.05标准筛选出203个差异表达基因(DEGs)，其中孕酮受体(PGR)和雌激素受体1(ESR1)表达显著上调。GO分析显示这些基因富集在RNA聚合酶II转录调控(GO:0006357)等198个生物过程，以及细胞外基质(GO:0031012)等结构通路。KEGG分析发现神经活性配体-受体相互作用通路(ko04080)包含13个DEGs，提示VIS可能通过调节垂体对下丘脑信号的敏感性影响生殖功能。

长链非编码RNA调控网络发现64个关键分子
从11,204个lncRNA中鉴定出64个差异表达lncRNA(DELs)，其中36个上调、28个下调。通过CPC和CNCI工具预测发现26个新型lncRNA。这些分子与病毒防御反应(GO:0051607)等43个生物过程相关，但未发现显著DEL-DEG共定位对，暗示其可能通过反式作用调控基因表达。

可变剪接事件分析揭示VIS影响194个剪切变异
rMATS分析检测到19,865个可变剪接(AS)事件，其中194个存在显著差异(|△PSI|>0.1)。剪切类型包括119个外显子跳跃(SE)和43个互斥外显子(MXE)，涉及钙黏蛋白δ1(CTNND1)等细胞连接相关基因，表明VIS可能通过改变剪接变异体比例调控细胞间通讯。

实验验证确认关键分子变化
qPCR验证显示PGR、ESR1和生长抑素(SST)表达变化与测序结果一致（p<0.05）。PCR证实凋亡蛋白酶激活因子1(APAF1)等基因存在VIS诱导的外显子跳跃事件，支持生物信息学预测可靠性。

讨论部分指出，该研究首次建立VIS-垂体转录组调控与胚胎着床期的功能联系：VIS通过上调核受体活性相关基因（如PGR/ESR1），增强垂体对类固醇激素的敏感性；同时调控细胞外基质成分（如COL6A3/LAMA1）和神经肽受体（NPBWR1/OPRD1），可能改变垂体微环境并影响促性腺激素分泌。这些发现为解释代谢异常导致的生殖障碍提供了分子层面的新机制，特别是VIS对STAT1基因内含子保留(RI)型AS的调控，提示其可能通过JAK-STAT通路影响生长激素/催乳素的分泌平衡。

该研究的创新性在于突破性地将脂肪因子的代谢调控功能与生殖轴关键节点的转录组重塑相联系，为开发改善着床率的营养干预策略提供了理论依据。作者团队特别指出，未来需要明确VIS受体的身份，并开展蛋白质组学验证，以完整解析这条代谢-生殖对话通路的全貌。