鸡蛋如何为胚胎发育储存燃料

繁殖高度依赖于饮食和使用营养素生长和产生能量的能力。女性必须清楚地看到这一点，她们必须提供支持生长胚胎所需的所有营养成分。因此，糖尿病和肥胖等代谢性疾病与几种女性生殖障碍密切相关，如：不孕症，多囊卵巢综合征和卵巢癌。然而，生殖过程和新陈代谢之间的确切联系仍然知之甚少。

在最近发表在Cell上的一项研究中，Carnegie的Matthew Sieber，Michael Thomsen和Allan Spradling使用果蝇作为系统来剖析新陈代谢和卵子发育之间的联系。由于卵子(也称为卵母细胞)进入发育的最后阶段，它们会积累大量的蛋白质，脂质和糖，以便在受精后为胚胎提供燃料。Spradling实验室能够识别诱导碳水化合物储存的发育中卵母细胞的功能和生化变化。

线粒体是细胞内的结构，它将营养物质(如糖)转化为能量，为细胞提供能量，使其发挥作用和生长。Sieber，Thomsen和Spradling发现，在卵母细胞发育的最后阶段，胰岛素信号在卵母细胞中失活，导致线粒体的生化特性发生根本性变化，线粒体活性降低。线粒体功能的这种变化导致卵母细胞中糖的积累。结果，这些糖可以在受精后用于为发育中的胚胎提供燃料。

他们的研究结果与先前的观察结果一致，表明哺乳动物卵母细胞也显示出低水平的线粒体活性，这表明线粒体功能和糖储存的类似变化可能是许多物种卵母细胞生产的一个重要方面。

“我们相信我们的研究结果直接适用于了解人类不孕症，”Spradling说。“多囊卵巢综合征是导致女性不孕的主要原因，它与糖尿病和胰岛素抵抗密切相关，这表明卵母细胞成熟代谢方面的缺陷可能是这种疾病的潜在根源。”

此外，Spradling团队认为卵母细胞发育过程中的线粒体缺陷可能导致卵母细胞在体外受精治疗(IVF)过程中失败，尽管需要进一步研究。