中国农大田见晖教授团队发表J ANIM SCI BIOTECHNO（IF6.4）：破解母猪批次化生产中定时输精引发妊娠率下降难题
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2024年11月06日，中国农业大学动物科学技术学院田见晖教授团队在《Journal of Animal Science and Biotechnology》期刊上在线发表了《Dietary supplementation with N‑acetyl‑L‑cysteine ameliorates hyperactivated ERK signaling in the endometrium that is linked to poor pregnancy outcomes following ovarian stimulation in pigs》的原创性研究成果。中国农业大学动科学院博士生程玲华(已毕业)、博士生史志成为本文共同第一作者，田见晖教授为该论文的通讯作者。
01 研究亮点
本研究率先发现了同期发情-定时输精母猪应用外源促性腺激素后影响子宫容受性导致妊娠率下降的作用机制，并以pERK为作用靶点，筛选出可提高母猪妊娠率及产仔数的活性物质。
02 研究背景
生猪养殖是我国畜牧业的重要支柱，也是我国肉类供给的主要来源，但我国生猪生产长期面临疫病频发、母猪繁殖生产效率低两大瓶颈。以同期排卵-定时输精技术为核心的“全进全出”批次化生产技术不仅可提高母猪利用效率，还可实现猪群全进全出和空舍消杀，减少疫病交叉感染，提高生物安全防控水平。基于我国生猪产业迫切需求，田见晖团队2018年率先在国内联合企业获批母猪同步繁殖调控关键药物，并第一个创建了我国母猪批次化生产技术体系。目前该技术体系已覆盖我国70%的规模化猪场。
同期排卵-定时输精技术利用促腺性激素虽可大幅提高后备母猪的配种利用效率，但处理之后母猪妊娠率比自然发情往往会低10-20%，胚胎存活率也会随之下降，这一技术瓶颈多年来一直困扰着我国和国外的养猪生产。国内外研究团队在小鼠、人类辅助生殖临床研究上也发现类似结果，应用外源促性腺激素引发子宫容受性下降，是造成妊娠率下降和胚胎丢失的关键;但外源促性腺激素引发子宫容受性下降的确切机制仍然未能破解。因此，只有揭示促性腺激素引发子宫容受性下降的关键机制，才能针对性地寻找有效的靶点和药物，攻克外源促性腺激素导致妊娠率下降和胚胎丢失的技术瓶颈，推动全进全出批次化生产技术进一步完善，发挥其在生猪产业上的更大价值。
03 结果与讨论
本研究发现定时输精条件下应用外源促性腺激素处理导致母猪体内雌激素合成增加，异常激活ERα-FGF-ERK 信号通路，引发子宫内膜上皮过度增殖，从而损伤了母猪子宫容受性，导致附植失败，进而造成母猪妊娠率下降或胚胎丢失。研究进一步以pERK为作用靶点，筛选出可改善外源促性腺激素处理后子宫容受性的活性物质如NAC等，提高胚胎附植效率和母畜妊娠率。据此，开发了可提高定时输精后备母猪妊娠率及产仔数的新方法，定时输精条件下添加适宜NAC可使母猪妊娠率提高10个百分点，窝产仔数提高0.8头。该研究成果为以同期排卵-定时输精技术为核心的“全进全出”批次化生产技术在我国大规模推广应用提供重要的技术支撑。
04结论
本研究探明了同期排卵-定时输精母猪应用外源促性腺激素引发子宫容受性下降的作用机制，开发了可提高定时输精后备母猪妊娠率及产仔数的新方法，攻克了全球养猪业在批次生产中应用外源促性腺激素进行定时输精，引发母猪妊娠率下降、胚胎丢失的国际难题。此外，团队基于此研究成果，于2024年8月获得国家发明专利1项，目前正在申请PCT专利1项。
05 作者简介
通信作者：田见晖，博士，教授，博士生导师。担任中国畜牧兽医学会动物繁殖学分会理事长、农业农村部动物遗传育种与繁殖学(家畜)重点实验室主任。长期从事家畜繁殖研究，创建了母猪全进全出批次化生产技术体系和肉羊体外胚胎高效扩繁技术体系，并实现了大规模产业应用，相关成果入选农业农村十大新产品、农业农村部主推技术和“十三五”国家科技成就展。获国家技术发明二等奖1项(第1完成人)、第三届全国创新争先奖奖章。
06文章链接
文章引用：Cheng, L., Shi, Z., Yue, Y. et al. Dietary supplementation with N-acetyl-L-cysteine ameliorates hyperactivated ERK signaling in the endometrium that is linked to poor pregnancy outcomes following ovarian stimulation in pigs. J Animal Sci Biotechnol 15, 148 (2024). https://doi.org/10.1186/s40104-024-01109-1
基金项目：本研究得到了国家自然科学基金重点项目、国家生猪技术创新中心先导科技项目、宁波市重大科技专项、国家重点研发计划、北京市家畜创新团队等项目的资助。
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