母马内分泌特征与卵泡穿刺-单精子卵胞浆内注射(OPU-ICSI)结局的关联性研究：揭示孕酮(P4)与抗缪勒管激素(AMH)的关键作用

本研究针对母马OPU-ICSI技术成功率个体差异大的问题，首次系统分析了血清GDF9、BMP15、GDF9/BMP15复合物及性激素水平与胚胎产量的关系。发现P4>8.19 ng/mL时87%母马胚胎产量<2枚，而AMH>3,286.07 pg/mL可提升89%的≥3胚胎成功率，为优化马科动物辅助生殖方案提供了重要依据。

　　

在赛马育种和濒危马种保护领域，卵泡穿刺联合单精子卵胞浆内注射(OPU-ICSI)技术已成为获取珍贵基因后代的核心手段。尽管近年来该技术取得显著进步，但母马个体间仍存在巨大差异——部分个体单次可获9枚优质胚胎，而约17%的案例竟颗粒无收。这种"同术不同效"的现象长期困扰着繁殖学家，传统通过超声监测卵泡数量的预测方法准确性欠佳，犹如"盲人摸象"。更棘手的是，马科动物独特的生殖特性使其无法直接套用其他物种的研究成果：例如母马排卵前卵泡会大量产生硫酸化雌激素，这种特殊的内分泌模式可能直接影响卵母细胞质量。

为破解这一难题，AVANTEA诊所（意大利）的研究团队开展了一项开创性研究。他们首次将人类ELISA检测技术应用于马血清，系统检测了59匹3-24岁母马在OPU时的7种生物标志物：包括卵母细胞分泌的生长分化因子9(GDF9)和骨形态发生蛋白15(BMP15)这对"卵泡黄金搭档"，以及它们的异源二聚体，同时结合抗缪勒管激素(AMH)、孕酮(P4)、游离/结合型雌二醇-17β(E2/E2S)等经典指标。所有数据均通过随机森林(RF)和广义线性混合模型(GLMM)等机器学习算法深度挖掘，相关成果发表在《Reproduction and Fertility》上。

关键技术方法包括：1) 对59匹温血马和夸特马进行超声引导下OPU操作；2) 采用改良SOF培养基进行体外成熟(IVM)和胚胎培养(IVC)；3) 使用人类ELISA试剂盒检测马血清生物标志物（经前期验证）；4) 通过放射性免疫分析法(RIA)精确测定P4、E2和E2S浓度；5) 运用随机森林算法构建预测模型。

【主要结果】

血清GDF9/BMP15检测的"意外发现"
研究首次在马血清中检测到GDF9(14%)和BMP15(12%)，但浓度普遍低于检测限。有趣的是，两匹"特殊个体"的GDF9浓度超检测限100倍，BMP15超20倍，暗示可能存在"高分泌型"母马。更令人意外的是，93%样本检出GDF9/BMP15异源二聚体，但其浓度与胚胎产量无显著关联，打破了研究者最初"以卵定质"的假设。

"2枚胚胎"分水岭的激素密码
当以2枚胚胎为临界值时，RF模型揭示出精妙的激素平衡：P4≤5.99 ng/mL且E2≤11.0 pg/mL的组合，可使≥2胚胎概率飙升至92%。这相当于给临床医生提供了"激素天气预报"——当P4>8.19 ng/mL时，87%的母马将收获"歉收"结局(<2胚胎)。

"高产母马"的AMH门槛
将标准提高至3枚胚胎时，AMH的"指挥官"地位凸显。AMH>3,286.07 pg/mL的母马有89%概率成"高产户"，而AMH较低者若P4>7.19 ng/mL则全军覆没。这提示AMH不仅是卵巢储备的"库存表"，更是胚胎生产力的"晴雨表"。

【结论与启示】
该研究颠覆性地指出：1) 母马血清GDF9/BMP15检测临床价值有限，但个体差异现象值得深究；2) P4与E2的"此消彼长"构成胚胎产量的核心调控轴，建议避开黄体期(P4峰值)进行OPU；3) AMH阈值(3,286.07 pg/mL)的建立为种马筛选提供了量化标准。这些发现不仅解释了为何"相同操作不同结果"，更指导临床通过简单的激素检测实现"精准OPU"——例如对高P4母马可先进行黄体溶解处理。未来研究可聚焦GDF9/BMP15的"超表达个体"，或探索马科特有的雌激素硫酸化通路与卵母细胞成熟的分子对话。