线粒体感知渗透压调控猪胚胎发育

近日，我所特种动物繁殖团队在如何优化猪早期胚胎体外培养液的研究中取得重要突破。发现猪早期胚胎的线粒体不仅是细胞的“能量工厂”，还是感知环境渗透压变化的“压力传感器”，并随着渗透压微小的升高而调整自身的代谢水平，进而影响胚胎核基因组的表观修饰、基因表达，甚至胚胎发育能力。相关研究成果发表在《细胞与分子生物学通讯（Cellular & Molecular Biology Letters）》上。

在畜牧业和人类辅助生殖技术中，体外胚胎培养是关键环节。然而，长期以来，由于受不理想的培养液的限制，胚胎发育效率一直不高。科研人员尝试通过降低培养液的离子浓度或添加特定不带电荷的有机调节物，可改善胚胎体外发育，但其背后的作用机制尚不明确。

研究证实，渗透压微小的升高通过破坏胚胎内部离子浓度和有机渗透压调节物质的平衡而导致胚胎发育停止。通过调控线粒体代谢或添加有机渗透压调节物质恢复体积稳态，均可有效逆转渗透压微小升高诱导的胚胎发育停止。该成果为优化家畜胚胎培养、提升良种扩繁效率以及人类不孕症治疗提供了重要的理论依据与实践路径。

特产所博士研究生赵向远、刘理想、褚萧宇为本文共同第一作者；许保增研究员为本文通讯作者。中国农科院特产所为论文唯一完成单位。该研究得到国家自然科学基金面上项目、吉林省自然科学基金项目和中国农业科学院科技创新工程等项目的支持。

原文链接：https://doi.org/10.1186/s11658-025-00826-3