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单细胞代谢组专题 | 胚胎发育研究中的单细胞样本解决方案

迈维代谢

2023.5.16

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01胚胎发育研究单细胞检测背景

哺乳动物早期胚胎发育过程中的代谢重编程及其调控与复杂的发育进程密不可分。然而，早期哺乳动物胚胎发生过程中，相关的代谢产物是否存在差异？差异代谢产物对胚胎发育过程存在什么影响？其可能机制是什么？这一系列问题的解决需借助代谢组学技术。常规的代谢组研究要求样本量大，动辄几十毫克。对于早期胚胎的发育研究，往往达不到常规代谢组研究的样本量。因此，胚胎发育研究急需单细胞水平的代谢组检测，实现对受精卵甚至单个配子细胞的单独检测，实现胚胎发育过程的精准检测及异质性研究。

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02常规代谢组与单细胞代谢组在胚胎发育研究中的对比

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03迈维代谢胚胎发育单细胞检测方案

迈维代谢联合国内知名的单细胞代谢组学专家团队，联合开发了基于Induced nano ESI的单细胞代谢组检测技术，实现对单个活细胞的代谢组实时检测。检测方法具有快速分离，抗干扰能力强，灵敏度高，速度快的特点。

卵母细胞单细胞检测流程：

卵母细胞细胞取样展示：

迈维代谢目前已累积检测10+胚胎样本的单细胞检测，具有丰富的单细胞处理经验，单个细胞代谢物检出在250+。

卵母细胞检出代谢物部分列表展示：

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04迈维代谢胚胎发育单细胞检测分析流程

迈维代谢已搭建完整单细胞单细胞代谢组分析流程，满足单细胞代谢分析要求。

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PCA分析

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聚类热图

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相关性热图

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火山图

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代谢通路统计

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细胞互作网络

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05单细胞代谢组文章分享

转录组+代谢组解析胚胎发育中的代谢重塑

研究背景：

在早期哺乳动物胚胎发生过程中，细胞生长和增殖的变化取决于严格的遗传和代谢指令。然而，我们对早期胚胎发育中代谢重编程及其对表观遗传调控的影响的理解非常缺乏。全胚胎生理学的经典分析主要集中在营养摄取、呼吸活动和副产物分泌方面。此外，囊胚在发育过程中表现出呼吸爆发，但潜在的代谢重塑仍然难以捉摸。单细胞rna测序(RNA-seq)和染色质分析的组学分析为早期胚胎发育的分子调控提供了见解。但代谢基因通常被贴上“管家”基因的标签，而代谢改变在很大程度上被忽视了。因此，代谢基因在小鼠早期胚胎发育中的表达、表观遗传状态和代谢物动力学的全面图景尚未被揭示。

研究结果：

1. 从双细胞胚胎到囊胚胚胎的代谢重编程

为了了解胚胎着床前发育过程中的动态代谢重塑，我们使用基于质谱(MS)的代谢组学方法直接测量胚胎中代谢物的丰度。由于目前代谢组学技术难以获得大量胚胎和检测范围有限，我们首先优化了一种靶向代谢组学方法，利用少量细胞检测代谢物。我们对2500~80000个小鼠胚胎干细胞或15~240个胚胎的受精卵进行了检测，即使在较低的梯度输入范围内，我们也能够获得大多数代谢物的细胞/胚胎数量与MS信号之间的强相关性，表明这种方法可以很好地定量这些代谢物。然后，我们收集了100个2细胞期胚胎和100个囊胚期(BC)胚胎，它们代表了受精卵基因组激活时的全能性状态和胚胎干细胞可以衍生时的多能性状态，并应用上述建立的靶向代谢组学方法，每个胚胎进行3次生物重复(图1a)。对目标代谢物水平的主成分分析(PCA)表明，两细胞胚胎很容易从囊胚中分离出来(图1b)。差异较大代谢物包括柠檬酸、α-KG、琥珀酸、谷氨酰胺和苹果酸，在囊胚期含量较高;2-HG、s -腺苷-蛋氨酸、谷胱甘肽(GSH)、氧化谷胱甘肽(GSSG)和亚精胺含量在双细胞胚胎期较高。值得注意的是，几乎所有的三羧酸(TCA)循环中间代谢产物，包括柠檬酸、琥珀酸和α-KG，在囊胚胚胎中丰度更高，但α-KG依赖性双加氧酶的竞争性抑制剂2-HG在两细胞胚胎中丰度更高(图1 d, e)。事实上，代谢物集富集分析表明，“TCA”是囊胚中最富集的代谢物集之一，而“蛋氨酸代谢”、“亚精胺和精胺生物合成”和“烟酸和烟酰胺代谢”是两细胞胚胎中最富集的代谢物集(图1f,g)。详细分析上述代谢途径，包括检测到的代谢物和相应的代谢基因，还揭示了囊胚中TCA循环和嘌呤代谢途径，以及两细胞胚胎中与氧化还原状态相关的单碳代谢以及多胺/谷胱甘肽/烟酰胺途径的动态代谢特征。例如，囊胚中TCA循环途径代谢产物的高水平与TCA循环基因Aco1、Idh2、sucl2、Sdha、Fh1和Mdh2的高表达一致，GSH、GSSG、GSH/GSSH比值、亚精胺和烟酰胺的高水平与氧化还原相关基因G6pd的高表达相关。

为了进一步系统地分析代谢组学数据，基于我们之前发表的基因组尺度代谢网络建模方法，将代谢物映射到代谢网络中，并预测差异遗传缺失敏感性。一致地，双细胞胚胎对氧化还原相关的“谷胱甘肽代谢”基因的缺失更敏感，而囊胚胚胎对“氧化磷酸化”基因的缺失更敏感。总之，我们的胚胎代谢组学分析揭示了双细胞和囊胚胚胎独特的代谢特征。

据报道，据报道，体外培养的胚胎干细胞有一个自发出现的双细胞样细胞(2CLC)群体，其转录组特征类似于双细胞胚胎。为了检验体内胚胎和体外培养胚胎之间的代谢组学是否也相似，我们对胚胎干细胞和2CLC细胞应用了相同的代谢组学方法。用2C报告基因2C::tdTomato转导后，2CLC可以从胚胎干细胞培养中分离出来。同样的胚胎干细胞培养也用Pou5f1::GFP报告基因转导，以表明胚胎干细胞的多能状态。因此，我们筛选了10000个tdtomato阳性的2clc或gfp阳性的胚胎干细胞（ES）细胞，每个细胞有三个生物重复进行代谢组学分析。总的来说，常见代谢物的PCA显示，体外培养的细胞彼此聚集更紧密，表明体外培养条件对细胞代谢组有很强的影响。为了提供进一步的支持，我们对另一个2CLC系统(2C基因Dux诱导的ES细胞系)进行了代谢组学研究，以丰富tdtomato阳性的2CLC。Dux诱导后，2clc的比例达到27.2%，2C基因被强烈激活。我们观察到的PCA模式与野生型细胞中分选的2CLC代谢组学相似:两细胞和BC胚胎聚集在远离2CLC和ES细胞的地方，因为它们代表了体内和体外样本。进一步比较这些2clc和ES细胞的热图显示，GSH、GSSG、GSH/GSSG和亚精胺水平在2clc中较高，与胚胎分析一致。为了更好地可视化，我们在两细胞胚胎(与BC胚胎相比)和2clc(与ES细胞相比)中重叠了更高的代谢物;图1h,i)，它们特别富含亚精胺，蛋氨酸和谷胱甘肽(图1j,k)。总之，我们的胚胎和培养细胞代谢组学分析表明，胚胎代谢组学与其体外对应细胞的代谢组学是不同的。选择性代谢特征显示出一致的趋势，例如双细胞胚胎和2clc的代谢更低，囊胚胚胎和胚胎干细胞的代谢更氧化。

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图1 双细胞和囊胚期胚胎的代谢组学分析

a.胚胎和胚胎干细胞的样品处理和靶向代谢组学分析的示意图工作流程；b，靶向代谢组学的PCA图显示2C和BC胚胎的三个生物重复聚类(每个样本n= 113个代谢物)。c.热图显示2C和BC胚胎中代谢物的相对丰度。每个检测到的代谢物的峰面积根据该样品的总离子计数归一化。每个阶段n= 3个生物重复。每个生物复制来自100个双细胞或囊胚期的胚胎。d.火山图显示了两细胞和囊胚胚胎之间的log2倍变化(FC)值，以及c中所示的每个个体代谢物的比较P值;e.2-HG和α-KG在双细胞和囊胚胚中的相对丰度;f,g，双细胞(f)和囊胚(g)中代谢物差异的途径富集分析。h, Venn图显示双细胞胚胎(与囊胚胚胎相比)中代谢物的重叠较高，从dux诱导的细胞系中分选的2clc较高;i, Venn图显示囊胚胚胎(与双细胞胚胎相比)和胚胎干细胞(与从dux诱导的细胞系中分选的2clc相比)中代谢物的重叠更高;j,k，使用MetaboAnalyst 4.0对h和i中的重叠代谢物进行通路富集分析。

2. 整合转录组学和代谢组学分析

早期胚胎的RNA-seq和染色质免疫沉淀测序(ChIP-seq)分析揭示了这些阶段的动态遗传和表观遗传程序，包括代谢基因。为了从遗传调控的角度进一步研究胚胎代谢特征，我们重新分析了不同阶段小鼠胚胎中公开的混合和单细胞RNA-seq数据，并确定了“能量代谢”和“翻译”是早期胚胎发育中最显著和最一致的两个基因类别。然后，我们检查了约3000个代谢相关基因，包括代谢酶或转运蛋白，并观察了不同阶段特异性基因的表达模式，并通过k-means聚类将这些代谢基因分为6个阶段特异性聚类，用于下游分析(图2b)。混合RNA-seq数据的途径富集分析显示，氧化磷酸化(OxPhos)和TCA周期相关基因在囊胚期(相当于内细胞团(ICM)期)基因簇中富集，与胚胎代谢组学数据一致，磷脂酰肌醇信号相关基因在中期II (MII)-卵母细胞期和双细胞期基因簇中富集(图2 c)。同样，单细胞RNA-seq数据显示了囊胚期OxPhos和TCA循环以及受精卵和两细胞期胚胎中磷脂酰肌醇信号的富集模式，共同证明了代谢改变的动态转录组变化与早期胚胎发育阶段有关。当我们检查2CLC和ES细胞转录组时，我们还发现代谢基因在胚胎阶段没有聚集在一起(图2b)。然而，对“TCA循环”和“OxPhos”等选定基因集的基因集富集分析显示，ES细胞中的表达高于2clc，与胚胎中的基因表达特征一致.为了进一步验证“TCA循环”和“OxPhos”的特征，我们通过将体外转录的SoNar mRNA注射到受精卵中，利用SoNar生物传感器系统检测胚胎发育过程中NADH/NAD+的比例。两细胞期胚胎与囊胚胚的NADH/NAD+比值略有增加，表明线粒体TCA循环和NADH的产生增加。这与代谢组学分析一致，表明胚泡胚胎中线粒体TCA循环氧化代谢升高(图1g)。为了验证核糖体基因表达增加所揭示的强烈的“翻译”特征(图2a)，我们通过p -嘌呤霉素染色测定了新生蛋白合成率，发现从受精卵到桑葚胚/囊胚胚胎的合成率显著增加，表明随着胚胎发育，合成代谢程序增加，这对支持胚胎细胞的增殖至关重要。有趣的是，核糖体基因表达和翻译活性在8细胞到桑葚胚阶段达到峰值，在囊胚或ICM阶段略有下降，同时OxPhos基因表达达到峰值，这表明一种独特的合成代谢程序略有中断的状态，可能是胚胎为随后的着床过程做好准备。来自早期胚胎的物质可以从母细胞中遗传。为了区分母系遗传和合子转录代谢特征的贡献，我们还使用先前发表的转座酶可及染色质测序(ATAC-seq)11的数据，检查了约3000个代谢相关基因的染色质状态。通过转录起始位点(tss)的ATAC-seq峰值，ICM阶段显示ICM特异性代谢基因(或图2b中的簇5基因)的染色质可及性最高，表明这些基因在囊胚阶段合子转录。相比之下，两细胞阶段特异性代谢基因(或图2b中的簇2基因)在tss中没有显示出明显高于icm特异性基因的信号，这表明它们的存在可能不反映活性转录，因为该阶段的大多数基因可能是母系遗传的。重要的是，我们的代谢组学分析还确定了基因表达分析未揭示的两细胞阶段特异性代谢途径，如蛋氨酸代谢(图1f和2c)。将卵母细胞与双细胞胚胎进行比较发现，卵母细胞也富含这一途径中的代谢物，如蛋氨酸，这表明双细胞阶段胚胎的某些代谢物可能从卵母细胞遗传而来。总之，与代谢组学分析相比，我们的转录组学分析显示了共同和独特的特征，证明了综合分析对于全面了解胚胎代谢的重要性。

来自早期胚胎的物质可以从母细胞中遗传。为了区分母系遗传和受精卵转录代谢特征的贡献，我们还使用先前发表的转座酶可及染色质测序(ATAC-seq)分析数据，检查了约3000个代谢相关基因的染色质状态。通过转录起始位点(tss)的ATAC-seq峰测定，ICM期ICM特异性代谢基因(或图2b中的簇5基因)的染色质可及性最高，表明这些基因在囊胚期受精卵转录。相比之下，两细胞阶段特异性代谢基因(或图2b中的簇2基因)在tss中没有显示出明显高于icm特异性基因的信号，这表明它们的存在可能不反映活性转录，因为该阶段的大多数基因可能是母系遗传的。重要的是，我们的代谢组学分析还确定了基因表达分析未揭示的两细胞阶段特异性代谢途径，如蛋氨酸代谢(图1f和2c)。将卵母细胞与双细胞胚胎进行比较发现，卵母细胞也富含这一途径中的代谢物，如蛋氨酸，这表明双细胞阶段胚胎的某些代谢物可能从卵母细胞遗传而来。

总之，与代谢组学分析相比，我们的转录组学分析显示了共同和独特的特征，证明了综合分析对于全面了解胚胎代谢的重要性。

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图2 基因组学和代谢分析揭示了胚胎早期发育TF网络中整合的动态代谢网络

a. GO和KEGG途径分析，对公开的大量RNA-seq数据进行分析，显示了胚胎发育阶段翻译和能量代谢过程的动态。b，利用上述大量RNA-seq数据，通过k-means聚类分析，将约3000个代谢相关基因分为6个阶段特异性聚类。相同基因在2clc和ES细胞(ESCs)中的表达为右图。c, 6个阶段特异性代谢基因簇的KEGG富集项，如b所示。d，从阶段特异性代谢基因簇中鉴定出TF结合基序，如b所示。e, ChIP-seq分析显示TCA循环基因和OxPhos基因的tss周围±5 kb窗口内的读取密度分布。以绿色荧光蛋白为对照。bpm，每百万次映射读取的箱数。

3. 发育转录因子网络调控代谢网络

胚胎发育过程受到发育转录因子(TFs)转录调控的严格控制。我们对胚胎阶段特定的代谢基因簇进行了TF结合基序富集分析(图2b)。该分析显示，像Esrrb、Klf4/5/6、Myc和Nr5a2这样的tf在8细胞/桑葚或icm特异性代谢基因的上游调节因子中富集(图2d)。接下来，整合来自RNA-seq和ChIP-seq结合信息的共表达谱，为每个胚胎阶段特异性基因簇构建高置信度的tf代谢基因调控网络(图2b)。从两细胞/四细胞阶段到八细胞/桑葚胚和ICM阶段，越来越复杂的调控网络建立起来。特别是，许多线粒体TCA循环和oxphos相关基因，如Ndufa13、Ndufs2、Ndufc1、Ndufa1、Sdhc、Atp4a和Dlat都是ICM TF的靶点。这些调节网络与转录组学和代谢组学结果一致，这意味着TCA循环和OxPhos代谢在囊胚/ ICM阶段高度激活，但更重要的是，代谢程序由经典发育TFs调节。我们还用小鼠ES细胞关键发育TFs37的ChIP-seq数据验证了这些发现，发现Esrrb、Myc和Klf4/5在很大程度上参与了TCA循环和OxPhos基因的调控，并且有许多共同的靶基因(图2e)，而Sox2、Stat3和Nanog似乎对TCA循环和OxPhos代谢基因的调控几乎没有影响(图2e)。总之，这些结果表明代谢程序被整合到一组特定的上游发育TF调节网络中。

4. l-2-HG的减少促进组蛋白甲基化的消除

接下来，为了了解代谢物是否直接参与基因调控和胚胎发育，我们选择研究α-KG和2-HG，它们在表观遗传调控和细胞命运决定中已经确立了作用。α-KG是许多双加氧酶如组蛋白去甲基化酶活性所必需的，而d-2-HG是突变体IDH1/2产生的肿瘤代谢物，它作为α-KG的拮抗剂抑制组蛋白去甲基化。2-HG有两种对映体，d-2-HG和l-2-HG，最近发现l型2-HG是在一定生理条件下产生的。在表观遗传重编程发生的早期胚胎中检测到高2-HG，使我们进一步探索了该代谢物在MII卵母细胞、单细胞受精卵和双细胞胚胎中的亚型和绝对浓度。令人惊讶的是，我们发现l-2-HG而不是d-2-HG(图3a和扩展数据图7a)在MII卵母细胞、受精卵和双细胞胚胎中丰度最高，并在胚胎发育过程中稳步下降(图3b,c)。我们确定的l-2-HG的绝对浓度,在毫摩尔范围内，与携带IDH突变的癌细胞中报道的一些d-2-HG病例相当，或高于在某些生理条件下报道的l-2-HG病例.相反，囊胚中α-KG的绝对浓度比双细胞胚胎高10倍以上(图3e)。尽管从MII卵母细胞到双细胞胚胎α-KG也略有下降，但在整个胚胎早期发育过程中，l-2-HG/α-KG的比例明显下降，从大约6倍降至不到1倍(图3f,g)。受精后l-2-HG浓度下降，l-2-HG/α-KG比值下降，表明在这一阶段可能会消除各种组蛋白甲基化标记。为了验证这一假设，我们在胚胎的体外发育过程中用可渗透的l-2-HG -辛基-l-2-HG处理胚胎。当从受精卵阶段补充异位的l-2-HG时，H3K4me3和H3K9me3的整体清除确实受到阻碍，或者在受精卵到四细胞阶段的胚胎中观察到异常的超甲基化(图3h-k)，无毒的l-2-HG浓度不影响两细胞或四细胞胚胎的存活率(扩展数据图7d,e)。我们还发现发育迟缓和胚胎形态异常(图4a,b)，例如，形成的囊胚胚胎在l-2-HG处理后往往塌陷或无法正常孵化(图4c,d)，每个囊胚的腔面积或平均细胞数减少(图4e,f)。此外，在囊胚期，当治疗仅限于早期阶段时，这种效果更为明显(图4,h)。对达到早期囊胚期的l-2- hg处理的胚胎进行RNA-seq分析显示，TCA循环和多能性基因减少(图4i)。相反，通过渗透性和胚胎耐受浓度的二甲基-α-KG处理，TCA循环和多能基因的表达增加(图4j)。Real-time PCR也证实了α-KG处理后囊胚中Nanog表达增加，2-HG处理后Nanog表达减少(图4k, 1)。α-KG也挽救了l-2-HG对囊胚形成率的影响，但不能完全挽救形态学异常(图4m,n)，提示这两种代谢物具有一定的拮抗作用，但也可能具有其他非拮抗作用。接下来我们探讨了l-2-HG的来源以及它是如何被清除的。有报道称苹果酸脱氢酶(MDH)或乳酸脱氢酶(LDH)在一定生理条件下可产生l-2-HG, l-2-羟基戊二酸脱氢酶(l-2-HGDH)可消耗l-2-HG。因此，我们使用RNA-seq、实时PCR(图5a)和western blotting分析来确定这些酶的表达水平。在mRNA和蛋白水平上，Ldhb/ Ldhb在卵母细胞、单细胞和双细胞胚胎中均有高表达，在胚胎发育过程中逐渐降低，在囊胚(ICM)阶段表达水平最低。其他Ldh基因和Mdh1/2 mRNA在早期胚胎发育的两细胞阶段或之前没有高表达。简单地从受精卵中敲除母体因子Ldhb可能不会干扰l-2-HG的丰度，因为它可能在卵母细胞发育过程中产生，并从卵母细胞遗传。有趣的是，L2hgdh的mRNA水平从两细胞胚胎开始增加，在四细胞阶段达到最高水平，之后下降(图5a)。其蛋白表达量在二细胞期和四细胞期最高，随后下降，提示其可能在这两个阶段对l-2-HG的消耗中起作用。通过在受精卵中注射siRNA来敲低L2hgdh(图5b)，我们发现四细胞胚胎中l-2-HG增加(图5c)。我们还在四细胞胚胎中发现了H3K4me3超甲基化，并且在l-2-HG存在的情况下，这种效应进一步被放大(图5d-f)，这表明在没有消耗酶的情况下，l-2-HG的积累会恶化组蛋白甲基化消除过程。

总之，这些数据表明，受精后和着床前胚胎发育过程中l-2-HG的减少是组蛋白甲基化整体消除所必需的，l-2-HG的积累阻碍了这种表观遗传重塑过程并影响胚胎发育。

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图3 在胚胎早期发育过程中，l-2-HG的减少促进了组蛋白甲基化的整体消除

a，双细胞胚胎中l-2-HG和D-2-HG的代表性色谱图。b、MII卵母细胞、受精卵和双细胞胚胎中l-2-HG和d-2-HG的绝对水平。c，二细胞和囊胚中l-2-HG和d-2-HG的绝对含量;d、MII卵母细胞、受精卵和双细胞胚胎中α-KG的绝对水平。e、二细胞和囊胚α-KG的绝对含量；f、MII卵母细胞、受精卵和双细胞胚胎中2-HG/α-KG的比值；g，二细胞和囊胚胚中2-HG/α-KG的比值。数据以平均值±s.e.m表示。在三个生物复制中。统计学显著性采用双尾非配对t检验；h,i，对照和0.3 mM l-2- hg处理的受精卵，早期二细胞，早期二细胞和四细胞胚胎用H3K4me3抗体染色(绿色)。j,k，对照和2- hg处理的受精卵，早期二细胞，早期二细胞和四细胞胚胎用H3K9me3抗体染色(红色)。

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图4 添加l-2-HG会阻碍早期胚胎发育，而α-KG可以挽救早期胚胎发育

A：实验方法示意图。B：经l-2-HG处理后的BC胚胎在交配后3.5天(d.p.c)和4.5天的代表性图像。c-f：0.3 mM l-2- hg处理(注射hCG后16 h至囊胚期)和未处理的囊胚塌陷率、孵化率、空腔面积和每个胚胎细胞数(以dapi阳性细胞计数)。G：以0.3 mM l-2-HG处理不同方案处理期。H：堆叠条形图显示了不同l-2-HG处理方案下不同发育阶段的胚胎比例。A ~ F组胚数分别为22、26、28、23、25、26个。I，j：与未处理的胚胎相比，l-2- hg处理(i)或α- kg处理(j) BC胚胎的TCA循环基因和多能性基因的基因集富集分析。k,l，逆转录定量PCR (RT-qPCR)显示多能基因Nanog在2- hg处理(k)或α- kg处理(l)的BC胚胎中表达。m,n，分别用0.3 mM l-2-HG、0.15 mM α-KG或α-KG加l-2-HG处理的胚胎，从注射hCG后24 h到4.5 d.p.c，分别测定4.5 d.p.c的囊胚形成率。

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图5 在小鼠早期胚胎发育过程中，L2hgdh缺陷阻碍H3K4me3甲基化清除

a，用胚胎RNA进行RT-qPCR，显示不同发育阶段的L2hgdh mRNA水平。b, RT-qPCR显示受精卵注射siRNA后四细胞胚胎中L2hgdh mRNA水平。c，用质谱法测定四细胞胚胎注射siRNA后的l-2-HG水平。d.L2hgdh siRNA在受精卵注射和添加l-2-HG的KSOM中培养示意图。e,f，四细胞胚胎siNC、siL2hgdh、siNC +l-2-HG和siL2hgdh+l-2-HG中H3K4me3(青色)的免疫染色。f, H3K4me3的平均荧光强度定量。

研究结论

在这里，我们展示了小鼠早期发育、双细胞和囊胚胚胎关键阶段的全面代谢组学分析，并通过从全能性到多能性的转变重建了代谢景观。我们的综合代谢组学和转录组学分析表明，双细胞胚胎有利于蛋氨酸、多胺和谷胱甘肽的代谢，并且处于更还原的状态，而囊胚胚胎具有更高的与线粒体三羧酸循环相关的代谢产物，并且呈现出更氧化的状态。此外，我们发现α-酮戊二酸(α-KG)与α-KG依赖性双加氧酶的竞争性抑制剂l-2-羟基戊二酸(l-2-HG)之间存在互反关系，其中从卵母细胞和单细胞受精卵遗传的双细胞胚胎显示更高的l-2-HG，而囊胚显示更高的α-KG。最后，2-HG有效性的增加阻碍了受精后全局组蛋白甲基化标记的消除。总之，我们的数据证明了小鼠胚胎早期发育过程中动态和相互关联的代谢、转录和表观遗传网络重塑。

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