代谢组学分析揭示了腺苷在卵子质量及胚胎发育中的作用

《Cell Death & Disease》：Metabolomic profiling delineates the role of adenosine in oocyte quality and embryonic development

　　

摘要

卵子质量和胚胎发育的代谢决定因素尚未完全明了。在本研究中，我们分析了人类卵丘细胞（CCs）和卵泡液（FF）中的代谢物，并在两种小鼠模型中进行了验证，同时结合转录组学和受体阻断技术来阐明其作用机制。在人类卵丘细胞中，产生高质量胚胎较少的周期中腺苷水平较高，且腺苷水平能够区分胚胎的质量（ROC AUC = 0.75）。相反，在相同情况下，卵泡液中的腺苷水平较低。在小鼠实验中，低质量的卵子及其对应的卵丘细胞中腺苷积累较多，这表明存在细胞内与细胞外的腺苷不平衡。这种不平衡与腺苷转运蛋白ENT1/ENT2以及间隙连接蛋白CX37的表达减少有关。功能实验表明，外源性腺苷的补充能够通过腺苷受体降低氧化应激和纺锤体/染色体异常，从而促进低质量卵子的早期胚胎发育。Smart-seq2转录组学分析和功能实验显示，调控减数分裂和细胞应激反应的基因通路部分恢复正常，包括CycB1/Cdc27（MPF/APC/C）和JNK相关通路的修复。综上所述，我们发现腺苷失衡是卵子质量不佳的代谢特征，并证明受体介导的腺苷信号传导能够调节与MPF相关的通路和氧化应激通路，从而恢复胚胎的发育潜力。这些发现为辅助生殖技术（ART）中的早期预测和培养优化提供了机制学和临床应用的基础。

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