中国农业大学动科学院刘国世教授团队发现α-酮戊二酸对卵母细胞体外成熟的剂量依赖性双重效应

近日，我校动物科学技术学院刘国世教授团队在《细胞通讯和信号传导》（Cell Communication and Signaling）（JCR 1区）上在线发表了题为The dose-dependent dual effects of alpha-ketoglutarate (AKG) on cumulus oocyte complexes during in vitro maturation 的最新研究成果，首次发现了α-酮戊二酸在卵母细胞体外成熟中存在剂量依赖性双重效应。

卵母细胞体外成熟技术应用广泛，如何优化培养条件以提高体外成熟卵母细胞的质量和胚胎发育能力一直是研究的重点。α-酮戊二酸在细胞代谢和氧化还原平衡中发挥重要作用，然而，α-酮戊二酸在体外成熟过程中的具体作用及其剂量依赖性效应尚未完全明确。本研究发现，适当浓度的α-酮戊二酸对体外成熟具有显著的促进作用，包括改善卵丘扩张、提高卵母细胞质量和促进胚胎发育。这些效应通过多种机制实现，包括减少卵丘细胞中活性氧（ROS）的过度积累，降低谷胱甘肽（GSH）和烟酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸（NADPH）的消耗。此外，α-酮戊二酸通过调节线粒体复合物1相关基因的表达，改善线粒体功能，维持线粒体膜电位和ATP的产生。另一方面，高浓度的α-酮戊二酸则表现出负面效应，抑制卵丘扩张并降低卵母细胞质量。研究还发现，通过补充GDF9可以挽救高浓度AKG引起的卵丘扩张抑制，表明GDF9在体外成熟中起着关键作用。本研究的发现不仅为优化体外成熟培养条件提供了新的思路，也为理解α-酮戊二酸在生殖生理中的作用提供了重要依据。

动科学院博士研究生刘云洁为论文的第一作者，动科学院刘国世教授为该论文的通讯作者，动科学院王冰源副教授，王立凯博士后参与了本项研究。该研究得到了国家重大项目的资助。