visfatin在正常体重和肥胖小鼠早期胚胎发生中的作用：基于siRNA诱导敲低模型的研究

《Molecular and Cellular Endocrinology》：Role of visfatin on early embryogenesis in normal weight and obese mice. Studies on siRNA induced knockdown model

　　visfatin/Nampt在胚胎发生中调控机制及代谢状态依赖性研究。通过siRNA沉默法揭示Nampt在1-细胞至囊胚阶段表达下降，其沉默影响肥胖小鼠囊胚形成并改变干/分化标记基因表达，转录组分析显示与凋亡、能量代谢及发育相关通路差异，证实visfatin作用受母体代谢状态调控，拓展胚胎编程研究新视角。

　　Visfatin，也被称为pre-B细胞集落增强因子（PBEF）或烟酰胺磷酸核糖转移酶（NAMPT），是一种由Nampt基因编码的脂肪因子。它在肥胖状态下显著上调，并被认为与卵子成熟过程密切相关。然而，关于其在胚胎早期发育中的作用，尤其是对植入能力和胚胎命运分配的影响，目前的研究仍较为有限。本研究旨在填补这一知识空白，通过在正常体重和高脂肪饮食诱导肥胖的小鼠胚胎中应用siRNA介导的Nampt沉默技术，探讨visfatin/Nampt在胚胎发育中的具体功能及其对后代生殖能力的潜在影响。

在研究过程中，科学家们首先通过高脂肪饮食（HFD）建立了肥胖模型。三周大的ICR雌性小鼠被单独饲养，并在十二周内接受HFD喂养。对照组则接受低脂肪饮食（ND）。通过每周称重，研究人员能够监测小鼠体重的变化。实验结束时，收集血液样本以分析代谢参数，包括总胆固醇（TC）、高密度脂蛋白胆固醇（HDL-C）、低密度脂蛋白胆固醇（LDL-C）以及甘油三酯（TG）和血糖水平。结果显示，HFD喂养的小鼠体重显著增加，且脂肪含量明显高于ND组。此外，HFD还导致TC、HDL-C和LDL-C水平升高，但未显著影响TG或血糖。

接下来，研究团队分析了不同代谢状态下的胚胎中Nampt的表达情况。从1细胞期到囊胚期，科学家们通过实时荧光定量PCR（qPCR）技术检测了胚胎中Nampt mRNA的表达水平。研究发现，在正常体重小鼠的胚胎中，Nampt的表达水平在发育过程中逐渐下降。而在肥胖小鼠的胚胎中，Nampt的表达则呈现出不同的模式。通过siRNA介导的Nampt沉默，研究人员发现这种干预对肥胖小鼠的胚胎发育产生了显著影响，特别是降低了囊胚形成率，并改变了胚胎命运分配相关的基因表达。例如，在正常体重小鼠的胚胎中，NANOG的表达水平有所增加，而在肥胖小鼠的胚胎中，GATA6阳性细胞的数量则减少。这些发现表明，Nampt在胚胎早期发育过程中具有重要的调控作用，并且其功能可能受到母体代谢状态的影响。

为了更全面地理解Nampt在胚胎发育中的作用，研究团队还进行了转录组分析。通过RNA-seq技术，他们对正常体重小鼠的囊胚进行了深入研究，发现有73个基因在Nampt沉默后被上调，24个基因被下调。这些基因主要富集在调控细胞凋亡、能量代谢和发育的通路中。这表明，Nampt不仅影响胚胎的早期发育，还可能通过调控这些关键通路来影响胚胎的后续发育潜力。此外，研究还发现，尽管Nampt沉默并未显著改变植入率和后代数量，但来自Nampt沉默胚胎的后代在卵巢功能方面表现出显著差异。这些后代的卵巢基因表达与类固醇生成和卵泡发育相关，例如，Star、Cyp11a1、Cyp17a1、Hsd3b和Cyp19a1等基因的表达发生了变化。这提示，Nampt可能在胚胎发育过程中对后代的生殖能力产生深远影响，尤其是在卵巢功能和类固醇合成方面。

在探讨Nampt在胚胎发育中的作用时，研究团队还关注了其对胚胎分裂和囊胚形成的影响。通过监测胚胎的分裂率和囊胚形成率，他们发现Nampt沉默显著抑制了肥胖小鼠胚胎的囊胚形成，而对正常体重小鼠的影响则相对较小。这表明，Nampt在胚胎早期发育中的作用可能具有代谢依赖性。在肥胖状态下，Nampt的表达水平可能较低，从而影响胚胎的发育潜力。而在正常体重状态下，Nampt的表达水平较高，可能有助于维持胚胎的正常发育进程。

此外，研究团队还分析了胚胎命运分配相关的基因表达情况。通过免疫荧光检测，他们发现Nampt沉默对胚胎的多能性标记物（如Oct4和Nanog）以及分化标记物（如Cdx2和Gata6）的表达产生了显著影响。在正常体重小鼠的胚胎中，Nanog的表达水平有所增加，而在肥胖小鼠的胚胎中，Gata6阳性细胞的数量减少。这些结果表明，Nampt可能在胚胎命运分配过程中起到关键作用，其功能可能受到母体代谢状态的调控。

为了进一步验证这些发现，研究团队还进行了胚胎转录组分析。通过RNA-seq技术，他们对正常体重和肥胖小鼠的胚胎进行了比较，发现Nampt沉默后，胚胎的基因表达模式发生了显著变化。这些变化不仅影响了胚胎的分裂和囊胚形成，还可能通过调控细胞凋亡、能量代谢和发育相关的通路来影响胚胎的后续发育潜力。此外，研究还发现，Nampt沉默对胚胎的多能性标记物和分化标记物的表达产生了显著影响，这表明其在胚胎命运分配过程中具有重要作用。

研究团队还关注了Nampt在胚胎发育中的潜在机制。通过分析胚胎的基因表达和细胞标记物，他们发现Nampt可能通过调控能量代谢、细胞凋亡和发育相关的通路来影响胚胎的发育潜力。在肥胖状态下，Nampt的表达水平较低，这可能导致胚胎的发育受限。而在正常体重状态下，Nampt的表达水平较高，可能有助于维持胚胎的正常发育进程。此外，研究还发现，Nampt可能通过调控多能性标记物和分化标记物的表达来影响胚胎的命运分配，这表明其在胚胎发育中的作用可能具有代谢依赖性。

研究团队还探讨了Nampt在胚胎发育中的潜在影响。通过分析胚胎的基因表达和细胞标记物，他们发现Nampt可能通过调控能量代谢、细胞凋亡和发育相关的通路来影响胚胎的发育潜力。在肥胖状态下，Nampt的表达水平较低，这可能导致胚胎的发育受限。而在正常体重状态下，Nampt的表达水平较高，可能有助于维持胚胎的正常发育进程。此外，研究还发现，Nampt可能通过调控多能性标记物和分化标记物的表达来影响胚胎的命运分配，这表明其在胚胎发育中的作用可能具有代谢依赖性。

为了进一步验证这些发现，研究团队还进行了胚胎转录组分析。通过RNA-seq技术，他们对正常体重和肥胖小鼠的胚胎进行了比较，发现Nampt沉默后，胚胎的基因表达模式发生了显著变化。这些变化不仅影响了胚胎的分裂和囊胚形成，还可能通过调控细胞凋亡、能量代谢和发育相关的通路来影响胚胎的后续发育潜力。此外，研究还发现，Nampt沉默对胚胎的多能性标记物和分化标记物的表达产生了显著影响，这表明其在胚胎命运分配过程中具有重要作用。

研究团队还关注了Nampt在胚胎发育中的潜在机制。通过分析胚胎的基因表达和细胞标记物，他们发现Nampt可能通过调控能量代谢、细胞凋亡和发育相关的通路来影响胚胎的发育潜力。在肥胖状态下，Nampt的表达水平较低，这可能导致胚胎的发育受限。而在正常体重状态下，Nampt的表达水平较高，可能有助于维持胚胎的正常发育进程。此外，研究还发现，Nampt可能通过调控多能性标记物和分化标记物的表达来影响胚胎的命运分配，这表明其在胚胎发育中的作用可能具有代谢依赖性。

通过这一系列实验，研究团队不仅揭示了Nampt在胚胎发育中的作用，还为理解肥胖对生殖能力的影响提供了新的视角。他们的研究结果表明，Nampt可能在胚胎早期发育过程中起到关键作用，并且其功能可能受到母体代谢状态的调控。这些发现为未来的生殖医学研究提供了重要的理论基础，并可能为肥胖相关的不孕症提供新的治疗思路。