近日,中國農業科學院北京畜牧獸醫研究所家畜胚胎工程與繁殖團隊系統闡述了線粒體融合蛋白(Mfns)在調控哺乳動物生殖方面的研究進展,相關研究成果發表在《細胞和分子生命科學(Cellular and Molecular Life Sciences)》上(IF=9.261)。
據團隊首席朱化彬研究員介紹,在現代規模化、集約化奶牛養殖生產模式下,不斷供給高營養水平飼料日糧是維持泌乳母牛高泌乳性能的物質基礎。然而,在遺傳品質到達“瓶頸期”后,盡管隨著飼料日糧營養濃度的不斷提高和采食量(DMI)的增加,奶牛單產水平可以繼續維持在一定的高水平狀態,但是高產奶牛的營養代謝性疾病的發病率也呈現快速增長趨勢,負調控奶牛的繁殖性能,直接影響奶牛生產群的更新速度。
線粒體是機體營養代謝的中心,在絕大多數真核細胞中,線粒體不斷進行著分裂和融合以應對細胞的生理需求和外部環境的改變,線粒體的動態平衡是細胞發揮正常生理功能的前提,其失調會引發機體一系列疾病。Mfns作為介導線粒體動力學的關鍵影響因子,在調控線粒體膜融合、線粒體時空分布以及線粒體與其他細胞器的相互作用中發揮重要作用。近年來,關于Mfns與生殖的研究熱度在持續增加,文章從Mfns的蛋白三維結構出發,引出mfns的功能,系統闡述了Mfns通過調控線粒體網絡形態、線粒體運動、Ca2+平衡、OXPHOS復合體的亞單位活動以及與其他細胞器的聯系而發揮作用的分子機制。文章重點從精子發生、卵子成熟以及胚胎發育三個層次介紹了Mfns在生殖調控中的最新研究進展,并對于Mfns未來的研究方向和應用前景做出了展望。文章指出,雖然目前與Mfns和生殖有關的研究為緩解或治療早期胚胎丟失、多囊卵巢綜合癥、無精癥以及其他常見的生殖疾病提供了豐富的治療思路,然而Mfns對生殖系統疾病影響的上下游分子機制還有待剖析。此外專門針對Mfns引起的生殖系統疾病的研究還沒有出現,因此,探索Mfns在哺乳動物生殖中的作用仍有很大空間。
牧醫所趙善江助理研究員、博士生衡諾為該文章的共同第一作者,朱化彬研究員為通訊作者。該研究得到國家自然科學基金、寧夏重點研發計劃、奶牛產業技術體系和中國農業科學院科技創新工程等項目共同資助。
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