Cell | 徐成冉团队揭示母体肝脏妊娠期与哺乳期的独特代谢机制，为生殖医学与畜牧业发展开辟新路径

2025年8月28日，北京大学基础医学院、北大-清华生命科学联合中心、女性生育力促进全国重点实验室徐成冉课题组联合内蒙古大学，在Cell期刊上发表了题为Hepatocytemetabolic adaptations during pregnancy and lactation的研究论文。该研究系统揭示了母体肝脏在妊娠与哺乳期通过动态代谢调控实现能量分配的机制，为生殖医学和畜牧业发展提供了全新的理论框架与潜在应用前景。

研究发现，肝脏在妊娠期堪称母体的“代谢中枢”，并由此提出了“怀孕时钟”（Pregnancy clock）的概念。单细胞转录组与轨迹分析显示，肝细胞在妊娠与哺乳过程中沿着清晰的时间序列发生转录程序转变，形成一个环形轨迹（“怀孕时钟”），统领着妊娠期和产后恢复阶段的代谢变化：妊娠早期以糖原储备为主；早中期短暂窗口内大量合成胆固醇；中期脂质合成与储存显著增强；晚期则动员脂肪、提升血脂并高效生成酮体，以支持胎儿快速发育并缓解不断加剧的代谢压力。分娩后，若母体未进入哺乳阶段，肝脏会迅速恢复至孕前状态；而进入哺乳期时，肝细胞则分化出一条独特的分支轨迹，切换至全新的代谢模式，显著加强脂质合成与输出，为乳汁分泌和后代成长提供持续能量。

进一步的机制研究揭示，妊娠期肝脏依赖 gp130 介导的信号通路实现代谢重塑，缺失该通路会导致母体脂肪动员不足、胎儿发育受限；而在哺乳期，乙酰辅酶A合成酶 ACSS2成为重要调控因子，驱动乳汁中脂质的合成。若肝脏缺乏 ACSS2，乳汁中脂肪含量显著下降，母体摄食量减少，幼崽生长亦受到限制，但乳汁中蛋白含量不受影响。由此可见，gp130与ACSS2如同两个关键的“分子开关”，分别控制着妊娠和哺乳两个阶段的能量供给。

为验证肝脏妊娠期和哺乳期变化的普遍性，团队进一步研究了草原重要家畜——绵羊。结果显示，尽管小鼠和绵羊在基因调控细节上存在差异，但两者在妊娠和哺乳期的肝脏代谢适应模式高度一致，提示这一机制在哺乳动物中具有进化保守性和广泛适用性。

“母体肝脏在妊娠和哺乳期的代谢变化，就像一台精密运转的引擎，一方面要保障胎儿的正常发育，另一方面要支撑乳汁的分泌。”研究团队表示，“这项研究不仅揭示了其中的关键调控因子，也为改善母婴健康、推动乳品产业升级提供了新的可能。”

该成果在多个领域具有深远意义。在生殖医学方面，它提示妊娠期代谢失衡、胎儿发育受限或产后乳汁不足，可能源于肝脏调节不充分，从而为相关疾病的预防和治疗提供了新思路。在乳品与营养健康领域，提示通过调控关键代谢因子，有望优化乳汁的营养组成，提升乳品的健康价值，并降低畜牧业生产成本。对畜牧学而言，这项研究推动了行业从传统经验育种迈向分子和代谢层面的精准调控，奠定了“分子畜牧学”的科学基础，标志着草原畜牧业进入精准化发展的新时代。在基础科学层面，它也将肝脏置于生殖系统的整体研究框架中，为探索器官适应性与可塑性提供了新的模型。

总体而言，这项研究揭示了母体肝脏在妊娠和哺乳期的独特代谢机制，为分子畜牧学和生殖医学的发展开辟了新方向。

该论文由北京大学徐成冉教授担任通讯作者。共同第一作者包括内蒙古大学杨李研究员、北大-清华生命科学联合中心张雨博士、内蒙古大学访问学者于欣欣博士以及北京大学基础医学院博士生周昱衡。此外，内蒙古大学和北京大学成员何双、杨柳、毛彤芸、杨君格、吴莹、郑奇棋、以及中国医学科学院基础医学研究所李勋凯博士和陈厚早教授也为该研究做出了重要贡献。聂宇教授、陈晓伟教授、方璇老师和李桂澜老师对该研究提供了重要帮助。

https://doi.org/10.1016/j.cell.2025.08.007

制版人： 十一

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