近日，sjb世俱杯官方网站孙少琛教授团队在中国期刊Protein & Cell发表了题为“BAM15 improves oocyte quality against obesity via PPARγ-dependent mitochondrial function”的研究性论文。该研究结合单细胞转录组测序、分子对接及药物干预等技术手段，系统揭示了新型线粒体解偶联剂BAM15改善高脂日粮引起的卵子质量下降的关键机制。团队发现，BAM15通过激活PPARγ信号通路增强线粒体功能，缓解氧化应激与DNA损伤，维持细胞骨架稳态，从而显著改善卵母细胞成熟和早期胚胎发育。
当前我国生猪产业中，高脂日粮因能够提高能量供给、改善母猪泌乳性能并促进仔猪早期生长，已被广泛应用于现代集约化养殖体系。高脂营养策略对于后备母猪和初产母猪可促进发情、增加排卵数和窝产仔数；对于妊娠期母猪可提高仔猪初生重和成活率；对于哺乳期母猪则有助于乳脂合成并缩短断奶至再发情间隔。然而，长期高脂摄入也易导致母猪卵巢脂肪沉积和脂质代谢紊乱，进而引起发情延迟、返情率升高、卵泡发育异常、胚胎死亡率增加及产仔数下降等问题，最终损害种猪繁殖性能并制约生猪产业繁殖效率与产能提升。因此，如何在保障高能量营养供给的同时缓解高脂日粮对繁殖性能的不利影响，探索精准营养干预策略，已成为动物繁殖与营养调控领域的重要研究方向。
BAM15是一种新型线粒体解偶联剂，能够减少活性氧生成、改善线粒体功能并促进能量代谢。与传统解偶联剂相比，BAM15具有线粒体选择性更高、细胞毒性更低及安全窗口更宽等优势。已有研究表明，BAM15能够有效缓解氧化应激损伤、改善细胞能量代谢，并在不显著影响摄食量的情况下减少脂肪堆积、提高胰岛素敏感性。然而，BAM15是否可改善高脂日粮引起的繁殖性能及卵子质量下降尚不明确。
研究结果表明，BAM15添加能够有效逆转高脂环境引起的卵母细胞成熟及胚胎发育潜能下降。单细胞转录组分析显示，BAM15可恢复细胞骨架、细胞器组成及能量代谢相关基因的表达稳态。进一步研究发现，BAM15显著改善高脂环境引起的卵母细胞纺锤体结构异常、微管组装紊乱及乙酰化水平下降，同时缓解肌动蛋白异常累积等细胞骨架损伤。在线粒体功能方面，BAM15能够恢复卵母细胞中线粒体的正常定位及膜电位水平，挽救p-DRP1介导的异常线粒体分裂，抑制Parkin异常激活，重塑线粒体稳态，并显著减少ROS积累和DNA损伤。
机制研究进一步证实，PPARγ通路是BAM15发挥保护作用的关键调控轴。GSEA富集分析显示，该通路在高脂环境暴露的卵母细胞中显著受抑，而BAM15可逆转其表达变化，并恢复PPARγ相关分子的稳态表达。PPARγ激动剂Rosiglitazone可产生与BAM15相似的改善效果，而PPARγ拮抗剂诱导的线粒体损伤与卵母细胞发育缺陷同样可被BAM15部分逆转，进一步证实BAM15通过PPARγ调控线粒体稳态并促进卵母细胞成熟。
该研究揭示了BAM15通过增强线粒体功能改善高脂环境损伤卵子质量的重要作用，并明确了PPARγ作为关键调控靶点的分子机制，为高脂摄入导致的卵母细胞成熟缺陷提供了新的理论基础和潜在干预策略。
sjb世俱杯官方网站动物科技学院孙少琛教授为本文唯一通讯作者，博士研究生马瑞杰为第一作者。该研究受到国家自然科学基金、中央高校基本业务费、国家重点研发计划的资助。
论文链接：https://doi.org/10.1093/procel/pwag035
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