最近，四川农业大学动物科技学院周光斌教授和中国科学院西北高原生物研究所杨其恩研究员课题组共同在期刊Journal of Advanced Research发表了题为Integrated ultrasensitive metabolomics and single-cell transcriptomics identify crucial regulators of sheep oocyte maturation and early embryo development in vitro的文章。该研究成功鉴定了促进绵羊卵母细胞成熟和早期胚胎发育的关键代谢物，为提高卵母细胞成熟和胚胎培养提供了新的视角。

通过利用超灵敏微量代谢组学技术和单细胞转录组学技术，我们对绵羊卵母细胞体外成熟及早期胚胎体外发育的代谢特征进行了解析：从GV期卵母细胞至2-细胞胚胎阶段整体代谢水平呈上升趋势，为促进卵母细胞成熟和合子发育提供了必要的代谢底物；而在2-细胞胚胎至8细胞胚胎阶段，整体代谢表现出安静状态，有助于减少氧化应激对细胞的损伤；而在8-细胞胚胎至囊胚阶段，整体代谢水平又明显增加，为早期囊胚的形成、增殖分化以及表观修饰过程提供能量和所需的代谢底物。同时，鉴定出肉毒碱、甜菜碱和肌酸为该体外培养系统所缺失的关键代谢物。进一步研究发现，肉毒碱可促进绵羊卵母细胞脂肪酸氧化，并降低脂质含量和脂质过氧化水平，同时还可以调节纺锤体形态。而甜菜碱则具有调节绵羊早期胚胎发育过程中渗透压应激和甲基化修饰的作用。当联合肉毒碱与甜菜碱添加至体外培养体系时，显著提高了绵羊卵母细胞的囊胚发育率。

研究摘要图

本研究得到国家重点研发项目（No.2021YFD1200403）和青海省重大科技专项（2021-NK-A5）的资助支持。

文章链接：https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2090123224003813