近日,我校動物科學學院吳珍芳教授團隊在Journal of Nanobiotechnology (中科院一區(qū),IF5 years=11.509)發(fā)表題為“Uterine luminal-derived extracellular vesicles: potential nanomaterials to improve embryo implantation”的研究論文(論文鏈接:https://jnanobiotechnology.biomedcentral.com/articles/10.1186/s12951-023-01834-1),報道了母豬妊娠早期子宮腔液胞外囊泡/外泌體可選擇性裝載母體子宮信號分子靶向進入胚胎滋養(yǎng)層細胞調控胚胎發(fā)育與著床的機制,為降低妊娠過程中豬胚胎死亡率、提高母豬產仔數開辟了新的研究方向。我校青年教師洪林君副教授和博士研究生臧旭鵬為該論文的共同第一作者,吳珍芳教授為論文責任通訊作者,李紫聰教授為共同通訊作者。該論文研究得到了國家生豬種業(yè)工程技術研究中心、廣東省畜禽種質資源庫、嶺南現代農業(yè)科學與技術廣東省實驗室和廣東省農業(yè)動物基因組學與分子育種重點實驗室等科技平臺支持。
“豬糧安天下”,養(yǎng)豬業(yè)是關乎國計民生的重要產業(yè),母豬產仔數是影響?zhàn)B豬生產效率的關鍵指標。據估計,按5000 萬頭母豬算,母豬產仔數提高1 頭/窩,可給我國養(yǎng)豬業(yè)增利約800億元,母豬產仔數性狀是一個低遺傳力的數量性狀(平均遺傳力0.1),用常規(guī)的育種方法進行改良效果不理想,如能鑒定調控母豬產仔數的重要基因或機制將可用于MAS 或人工調控來提高母豬產仔數。母豬妊娠過程中有大量的胚胎死亡,其中有約30%的胚胎在妊娠早期由于著床失敗而死亡,但豬胚胎著床的調控機制亟待解析。本研究發(fā)現了在胚胎著床過程中,母豬子宮內膜能把自身的功能分子,包括遺傳物質選擇性包裹進外泌體,并把外泌體分泌到子宮液中,子宮液外泌體可通過膜受體或膜融合的形式靶向進入胚胎滋養(yǎng)層細胞并釋放母體來源的功能分子進而調控胚胎著床,即子宮液外泌體是母體子宮與胚胎間的信號傳遞的介導者。研究進一步解析了母豬發(fā)情期及妊娠早期子宮液外泌體的蛋白組成及其功能,并發(fā)現子宮內膜來源的功能蛋白MEP1B能夠通過外泌體介導的方式靶向運輸到胚胎滋養(yǎng)層細胞促進細胞增殖與遷移,從而調控胚胎著床。外泌體具有生物相容性、穩(wěn)定性和靶向性,在養(yǎng)豬生產中可通過子宮深部輸精的方式把包含特定功能分子的外泌體遞送到子宮內促進胚胎著床,具有較好的應用潛力。
該研究工作得到國家自然科學基金、廣東省基礎與應用基礎研究基金、華南農業(yè)大學動物科學學院青年教師科研能力提升計劃專項基金等項目的資助。
文圖/動物科學學院