顆粒細胞自噬調控卵母細胞成熟的質量

卵母細胞質量是胚胎體外生產和克隆動物制備的決定因素，揭示卵母細胞成熟的調控機制是解決卵母細胞體外成熟質量不佳的關鍵。顆粒細胞自噬是一種細胞內穩態調控機制，有助于維持原始卵泡的數量及延緩卵巢衰老，但其對卵母細胞成熟的調控尚未可知。

卵母細胞的體內成熟是一個復雜而嚴格的生理過程，受多細胞調控的影響，其不能在體外充分模擬，致使顆粒細胞對卵母細胞成熟在能量代謝方面的對話機制研究仍處在“黑匣子”狀態。因此，揭示卵母細胞成熟過程中的能量代謝機制已成為提高卵母細胞成熟質量和隨后胚胎發育的關鍵任務。

研究中主要利用顆粒細胞—卵母細胞共培養模型，通過化學藥物和遺傳學手段調控自噬，發現顆粒細胞自噬水平的抑制對卵母細胞的成熟質量和受精能力有著負向調控作用。

此外，通過對培養液的代謝組學分析發現，顆粒細胞自噬損傷對卵母細胞成熟質量的不利影響是由檸檬酸不足引發的，外源補充檸檬酸鹽可顯著恢復卵母細胞的成熟質量。

為了找到檸檬酸調控的分子機制，該團隊進行了蛋白免疫共沉淀實驗，并將ACLY (ATP檸檬酸裂解酶)鎖定為重要的候選分子。通過進一步探索證實，SQSTM1/p62通過其泛素結合位點（UBA）與ACLY相互結合，促使ACLY的自噬性降解。

通過對人類卵泡的進一步分析，研究人員發現，伴隨著母體衰老，顆粒細胞的自噬水平顯著下調，卵泡液中檸檬酸鹽濃度也顯著降低。此外，豬卵泡液中的檸檬酸鹽濃度也可正向指示卵母細胞的成熟質量。

綜上所述，該研究揭示了顆粒細胞自噬在卵母細胞成熟過程中通過選擇性靶向ACLY來維持一定程度檸檬酸鹽的有益機制。不僅拓展了研究人員對選擇性自噬參與生物學過程的認知，同時也為研究家畜卵母細胞成熟過程中的能量調控機制提供了新的思路及理論依據。

該校動物科學技術學院、動物醫學院博士研究生何海楠和黃石市中心醫院王軍玲主任為論文共同第一作者，苗義良和周吉隆副研究員為論文通訊作者。研究受到國家自然科學基金、國家重點研發計劃等項目的資助。