肝脏在妊娠和哺乳期间经历代谢适应,以满足不断变化的生理需求,但确切的过程、调节机制和功能尚不清楚。北京大学徐成冉团队在Cell在线发表题为“Hepatocyte metabolic adaptations during pregnancy and lactation”的研究论文,该研究使用高分辨率单细胞RNA测序,系统地表征了小鼠在怀孕和产后阶段的肝细胞适应性,发现了一种周期性的肝细胞轨迹(“妊娠时钟”),它控制着妊娠和产后恢复期间的代谢变化,在非哺乳期小鼠中恢复到妊娠前状态。哺乳诱导了一种独特的分支轨迹,其特征是脂质合成和输出增加。糖蛋白130(gp130)的缺失会破坏妊娠期间的肝脏适应性,损害胎儿生长,而乙酰辅酶A合成酶2(ACSS2)缺乏会损害产后肝脏脂质的生物合成和输出,降低乳脂含量并损害后代发育。与绵羊的比较分析强调了保守的肝脏代谢适应途径,尽管物种之间存在遗传差异。这些见解阐明了妊娠和哺乳期肝细胞的可塑性,确定了优化母胎健康和哺乳性能的潜在治疗靶点,对生殖生物学和牲畜管理具有重要意义。摘要:肝脏在妊娠和哺乳期间经历代谢适应,以满足不断变化的生理需求,但确切的过程、调节机制和功能尚不清楚。北京大学徐成冉团队在Cell在线发表题为“Hepatocyte metabolic adaptations during pregnancy and lactat
肝脏是一个关键的代谢器官,为发育提供营养并维持体内平衡。在妊娠和哺乳期间,母体肝脏,特别是肝细胞,会经历代谢适应,以满足胎儿和产奶的需求。了解这些适应对于推进生殖生物学和改善牲畜管理和繁殖策略至关重要。尽管它们很重要,但驱动肝脏适应的机制仍然知之甚少。研究表明,妊娠和哺乳期肝脏明显增大,这归因于肝细胞增殖和肥大。人体成像数据同样表明,妊娠期肝脏体积增加,断奶后恢复到基线。肝细胞分区沿门静脉(PV)-小叶中部(ML)-中心静脉(CV)轴定义了三个代谢区,ML肝细胞被确定为妊娠期新细胞的主要来源。
先前的研究已经使用微阵列和逆转录定量PCR(RT-qPCR)在整个大鼠肝脏中鉴定出数十个与妊娠相关的差异表达基因(DEGs),但其他肝细胞类型的存在限制了我们对肝细胞特异性变化的理解。一项关于achaetsute家族bHLH转录因子1(ASCL1)的功能研究表明,ASCL1是一种基本的螺旋环螺旋转录因子,在妊娠相关的肝细胞适应中具有重要作用。然而,妊娠和哺乳期的精确细胞状态转换和潜在机制在很大程度上仍未得到探索。
为了解决这一差距,研究人员对妊娠期和产后的小鼠肝细胞进行了单细胞转录组分析。肝细胞在妊娠期和非哺乳期产后遵循循环的“妊娠时钟”轨迹,但在产奶需求驱动下转向独特的哺乳特定分支。这些适应支持胎儿生长和乳汁质量,并且尽管种间调节存在差异,但在绵羊中仍保持保守。总体而言,这项研究揭示了母体肝脏在妊娠和哺乳期的独特代谢机制,不仅代表着生命科学领域的一次重要突破,也为分子畜牧学和生殖医学的发展开辟了新方向。
参考信息:来源:云阳好先生做实事