卵生动物的早期胚胎发育主要依赖于卵黄囊中储存的母源物质，包括母源RNA、蛋白质、脂质等。其中，母源脂质的有效利用对于胚胎发育至关重要，但其具体作用机制一直不清晰。作为卵生动物的代表，鱼类是研究母源脂质调控胚胎发育的理想模型。

11月12日，中国科学院水生生物研究所的孙永华团队在国际学术期刊Nature Communications上发表了一项重要研究成果，该论文利用斑马鱼模型，发现eeNST阶段的胚胎原始肠道中存在一个“DHA-PA（磷脂酸）-PG（磷脂酰甘油）轴”，其调控了母源脂质的吸收利用并促进内胚层器官的扩张，从而协助胚胎顺利完成eeNST转换。

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研究团队分析了eeNST之前胚胎中长链多不饱和脂肪酸（LC-PUFAs）的动态变化，发现omega-3 PUFAs（n-3 PUFAs）含量伴随着胚胎发育显著上升，这表明此时的胚胎正在进行旺盛的脂质重塑。进一步的研究发现，参与LC-PUFA合成的hsd17b12a基因在原始肠道中高表达，提示原始肠道可能具备脂肪酸延长的能力。

为验证这一猜想，研究团队利用CRISPR/Cas9技术构建了hsd17b12a敲除品系。结果显示，hsd17b12a缺失导致原始肠道的LC-PUFA合成缺陷，进而引起胚胎卵黄吸收不全且鱼鳔充气障碍，最终全部死亡，无法顺利度过eeNST转换。这表明hsd17b12a在母源脂质利用和消化器官发育中发挥着重要作用。

进一步的研究发现，hsd17b12a突变体原始肠道的结构和功能都出现障碍，且其消化器官外分泌胰腺和肝脏的扩张显著受阻。通过单细胞RNA测序分析（scRNA-seq）和脂质组学分析，研究团队发现原始肠道中存在一条DHA-PA-PG代谢轴，该轴的受损是肠道铁死亡和消化器官扩张受阻的重要原因。

DHA-PA-PG轴调控母源脂质利用和消化器官扩张的作用示意。受访单位供图

相关论文信息：https://www.nature.com/articles/s41467-024-54258-2