2021年10月14日，浙江大学医学院干细胞与再生医学中心张进课题组与清华大学药学院胡泽平课题组合作在Nature Metabolism上发表题为“Metabolic remodeling during murine early embryo development”的文章。该文章通过代谢组学、转录组学等手段描绘了小鼠着床前胚胎发育过程中的代谢重塑过程，以及关键代谢物L-2-羟基戊二酸通过影响表观遗传修饰H3K4me3甲基化参与调节早期胚胎发育和细胞命运的分子机制。

代谢是生物体内能量物质和生物组成物质相互有序作用形成的信号网络，对于细胞的生命活动非常重要。哺乳动物早期胚胎发育过程，尤其是受精到着床期间的发育过程，伴随着细胞的分裂和增殖，以及基因调控网络和表观遗传重塑的急剧变化，细胞代谢在这个过程中具有重要的作用【1】。目前人们对体外培养的多能干细胞（Pluripotent stem cells, PSCs) 的代谢调控有大量的研究，而早期胚胎的代谢研究由于可及样本有限且缺乏高灵敏度代谢组学技术的挑战，尚没有系统性的研究报道【2】。

研究人员在此前开发的高灵敏度靶向代谢组学方法的基础上进一步优化代谢组学技术【3】，由此鉴定了早期胚胎发育过程中代谢的动态变化，比较了二细胞胚胎与囊胚的代谢特征。同时研究了体外二细胞样细胞与胚胎干细胞的代谢特征，发现了差异代谢物2-羟基戊二酸，并研究了2-羟基戊二酸对早期胚胎发育的影响。

赛元生物创始人张进教授长期致力于早期胚胎发育代谢，干细胞代谢，突破性地将代谢调控应用于工程化改造干细胞分化免疫细胞如Macrophage/NK的策略中。该研究突破了早期胚胎可及样本的限制，应用高灵敏度代谢组学技术，对早期胚胎发育阶段进行了系统性的代谢组学与转录组学研究，系统绘制了哺乳动物早期胚胎发育的代谢重塑和代谢调节的过程。研究结果将有助于进一步了解早期胚胎发育的代谢调节的过程，另外，也有助于增进对体外培养胚胎的营养条件如何影响胚胎发育的认识，从而为未来提升体外受精和胚胎培养等人工辅助生殖等关键技术的效率提供新的知识。

原文链接：

https://doi.org/10.1038/s42255-021-00464-x

参考文献

1. Xia, W. and W. Xie, Rebooting the Epigenomes during Mammalian Early Embryogenesis. Stem Cell Reports, 2020. 15(6): p. 1158-1175.

2. Zhang, J., et al., Metabolism in Pluripotent Stem Cells and Early Mammalian Development. Cell Metab, 2018. 27(2): p. 332-338.

3. Agathocleous, M., et al., Ascorbate regulates haematopoietic stem cell function and leukaemogenesis. Nature, 2017. 549(7673): p. 476-481.