以长牡蛎（Crassostrea gigas）为研究模型，颠覆传统三倍体不育仅由减数分裂失败导致的认知，从生殖细胞 - 微环境协同调控角度，系统解析了代谢重编程与线粒体功能异常介导三倍体牡蛎 β gonia细胞阻滞及niche细胞功能紊乱的核心机制，为海洋贝类倍性育种与生殖调控提供全新理论支撑。相关成果以 “Metabolic reprogramming and mitochondrial dysfunction underlie β gonia arrest and niche cell dysfunction in sterile triploid oysters” 为题，在Communications Biology期刊在线发表（//doi.org/10.1038/s42003-025-09202-5）。

传统观点认为，三倍体生物不育源于减数分裂染色体联会紊乱，但雌性三倍体牡蛎体内卵原细胞本就不启动减数分裂，却仍表现出严重生殖阻滞，其内在分子机制长期未被解析。团队依托空间转录组（Stereo-seq）与单核转录组（snRNA-seq）联用技术，首次构建不育雌性三倍体牡蛎性腺空间分辨率分子图谱，突破牡蛎性腺弥散无清晰边界、细胞类型精准鉴定困难的技术瓶颈。

研究首次证实，三倍体雌性牡蛎不育是生殖细胞内在异常与微环境功能失活共同作用的结果：

1. β gonia发育阻滞核心诱因：关键调控因子SOHLH2沉默，导致生殖质 mRNA（Ddx4、TDRD1等）显著下调，生殖颗粒生成缺陷；同时三羧酸循环、脂肪酸代谢关键基因受抑，ATP 合成严重不足，并诱发      PINK1 介导的过度线粒体自噬，形成 “能量匮乏 - 线粒体损伤” 恶性循环，最终导致 β 生殖原基分化停滞。

2. niche细胞功能崩溃：微环境细胞通过NOTCH-Hes1a-CCNA2通路失活，发生 G₁期阻滞，细胞数量大幅减少，类固醇生成、脂肪酸代谢功能显著下降，无法为生殖细胞提供营养与信号支持。

3. 营养分配代谢紊乱：泡状结缔组织细胞（VCT）脂生成与 AMPK/PPAR 通路异常激活，与微环境细胞形成失衡的营养储备模式；同时胆固醇（LIPA/RORA）与 GRN 信号通路异常，进一步加剧代谢失衡与线粒体自噬。

   该研究首次建立三倍体不育的多细胞协同调控机制框架，突破传统单一生殖细胞缺陷的认知局限，阐明线粒体功能异常、代谢重编程、生殖 - 体细胞信号互作紊乱在生殖阻滞中的核心作用，不仅为无脊椎动物多倍体不育机制研究提供全新范式，更为贝类倍性育种、生殖可控育种提供关键分子靶点与理论指导。

  本研究第一作者为2022级博士生王惠惠，于红教授为通讯作者，李琪教授等团队成员参与重要研究工作。研究得到国家自然科学基金、山东省自然科学基金等项目资助。