母源效应基因Tcl1通过HSD17B4/CDCA代谢轴维持卵母细胞质能力并支持合子基因组激活和早期胚胎发育

《Cellular and Molecular Life Sciences》：Maternal TCL1 enables early embryonic development partially through HSD17B4-dependent CDCA metabolism

　　

摘要

卵母细胞质量决定早期胚胎发育和女性生育能力。在此，我们证明了母源效应基因Tcl1通过代谢调节支持卵母细胞质能力。尽管Tcl1缺失的雌鼠维持了正常的卵泡储备并经历了适当的减数分裂进程，但其胚胎主要在二细胞期后发育阻滞，导致生育力下降。定量蛋白质组学和代谢组学分析显示，Tcl1突变卵母细胞中过氧化物酶体β-氧化酶HSD17B4丰度显著降低，同时伴随后脱氧胆酸（CDCA）水平下降。值得注意的是，合子阶段敲低Hsd17b4部分重现了二细胞期后的发育阻滞，而补充Hsd17b4 mRNA或外源CDCA可部分挽救源自Tcl1缺失卵母细胞的胚胎的囊胚形成。转录组分析进一步表明，Tcl1缺失损害了主要的合子基因组激活（ZGA），这一缺陷可被CDCA部分缓解。综上，我们的结果表明，母源TCL1维持了HSD17B4相关代谢并保持了CDCA水平，从而确保了成功完成主要合子基因组激活和早期发育所需的代谢能力。这一机制性发现为探索改善胚胎发育结局的潜在治疗策略提供了依据。