果蝇卵子发生过程中脂肪酸转运的监测揭示甘油三酯合成酶DGAT1在保护线粒体完整性中的作用

成功的卵子发生需要对营养摄取、储存和利用进行精确协调，以满足卵子生成的高代谢需求。在哺乳动物中，脂肪酸（FA）代谢已成为驱动卵母细胞成熟的关键因素；然而，卵泡如何调控FA转运与利用的机制，在各类系统中仍知之甚少。为解决这些问题，我们利用了黑腹果蝇（Drosophila melanogaster）卵子发生过程所具备的遗传可操作性。我们发现，保育细胞线粒体具有代谢活性，并以阶段依赖性的方式分解代谢FA，其中脂肪酸氧化（FAO）在卵子发生中期达到峰值。通过将离体卵泡暴露于荧光标记的FA，我们监测了FA转运过程，并发现其在脂滴中大量富集。甘油三酯脂肪酶ATGL突变体在线粒体膜电位和FAO两方面均表现出降低，提示线粒体利用来源于脂滴中储存甘油三酯的FA。为确定这种FA在线粒体中瞬时储存于脂滴中的意义，我们通过甘油三酯合酶DGAT1突变阻止保育细胞脂滴的形成。DGAT1突变卵泡表现出FA在线粒体中的过量积累、线粒体应激以及发育停滞。我们发现，这种线粒体功能障碍和卵泡停滞是FA对线粒体产生毒性的结果：限制FA流入卵泡或限制FA导入线粒体均可缓解这些缺陷。我们的研究结果表明，来源于脂滴的FA被主动动员以满足卵子发生的能量需求，同时脂滴还能缓冲脂毒性，从而揭示了FA储存与氧化之间的一种关键平衡。这些发现凸显了脂滴作为调控卵泡内能量稳态和发育进程核心枢纽的重要作用。

成功的卵子发生需要对营养摄取、储存和利用进行精确协调，以满足卵生成过程中极高的代谢需求。在哺乳动物中，脂肪酸（FA）代谢已成为驱动卵母细胞成熟的关键因素；然而，在所有系统中，卵泡如何调控FA转运与利用的机制仍然知之甚少。为了解决这些问题，我们利用了黑腹果蝇（Drosophila melanogaster）卵子发生过程易于遗传操纵的优势。我们发现，保育细胞线粒体具有代谢活性，并以阶段依赖性的方式分解代谢FA，其中脂肪酸氧化（FAO）在卵子发生中期达到峰值。通过将分离培养的卵泡暴露于荧光标记的FA，我们监测了FA转运过程，并发现其在脂滴中大量富集。甘油三酯脂肪酶ATGL突变体在线粒体膜电位和FAO两方面均表现出下降，这提示线粒体利用的是储存在脂滴中的甘油三酯来源的FA。

为了确定这种FA在线粒体中短暂储存于脂滴中的意义，我们通过甘油三酯合酶DGAT1突变阻止了保育细胞脂滴的形成。DGAT1突变体卵泡表现出FA在线粒体中的过量积累、线粒体应激以及发育停滞。我们发现，这种线粒体功能障碍和卵泡停滞是FA对线粒体毒性的结果：限制FA流入卵泡或限制FA导入线粒体都可缓解这些缺陷。我们的研究结果表明，脂滴来源的FA被主动动员以满足卵子发生的能量需求，同时脂滴还能缓冲脂毒性，从而揭示了FA储存与氧化之间的关键平衡。这些发现凸显了脂滴作为调控卵泡中能量稳态与发育进程核心枢纽的重要作用。

📄 原文链接：https://www.biorxiv.org/content/10.64898/2026.08.10.743872v1?rss=1

🏷️ 卵子发生 脂肪酸转运 脂滴代谢 DGAT1 线粒体完整性