胚盤胞の生理学

受精卵から胚盤胞への変化は、主要な形態的イベントだけでなく、その生理機能の劇的な変化によっても特徴づけられます。 これは、エネルギーを供給するだけでなく、増殖を支えるために必要な生合成中間体を供給する代謝経路の相対的な活性の変化に反映されています。 ヒトゲノム胚はまだ不活性であり、浸透圧のバランスを調整するシステムが完全には機能していないため、開裂期初期の胚が環境に反応する能力は限られています。

前核卵子から胚盤胞期までのエネルギーを生産する代謝の傾向は、ミトコンドリアの形態から評価することができます。

前核卵母細胞から胚盤胞までのエネルギー生産の傾向は、ミトコンドリアの形態から評価できます。 前核卵母細胞の段階では、代謝の種類は酸化的リン酸化（OXPHOST）であり、開裂期胚では、代謝は乳酸、ピルビン酸、特定のアミノ酸、脂肪酸を使用します。

胚盤胞期になると、代謝は主に解糖プロセスに依存したエネルギーを産生し、ミトコンドリアでは主に同化が見られます。

開裂期胚では、ピルビン酸の取り込みが胚盤胞期まで継続的に増加します。

胚盤胞期の胚では、ピルビン酸の取り込みよりもグルコースの取り込みの方が高く、コンパクション前の初期発生段階（pre-compaction）ではO2消費量が増加します。

圧縮前の段階では、低い生合成活性、低い酸素消費量、卵形のミトコンドリアが観察されます。主な栄養はピルビン酸で、支配的な母体のゲノムを持ち、細胞は似たような形で分裂します。

胚盤胞の代謝に含まれるアミノ酸は、エネルギー源として使用することができ、リンゴ酸アスパラギン酸シャトルを介してアスパラギン酸のような一部のアミノ酸は、トリカルボン酸（TCA）サイクルに入ってエネルギーを生成します。 しかし、グルタミンもグルタミン酸としてTCAサイクルに入り、エネルギーを生産することができます。

胚盤胞の段階では、アミノ酸は、細胞内のpHバッファーの調節、材料開発プロセス、抗酸化剤やキレート剤としての役割も果たしています。

圧縮後の胚は、酸素消費量とエネルギー源としてのグルコース使用能力が増加します。

この酸素消費量の増加は、胚盤胞の形成と維持にエネルギーが必要であることを示しています。

胚盤胞の代謝の増加は、エネルギーを生成するNa+/K+ ATPaseポンプの活動によって、胚盤胞の形成と維持に伴って胚盤胞が150〜200細胞に放出されることによって起こります。 プロテアーゼ酵素による透明帯の分解にはエネルギーが必要である。

ヒト胚盤胞は異化作用の過程でエネルギー源としてアミノ酸を使用し、30pmol/hのアンモニウムを産生する。

胚盤胞の代謝は2つの異なる場所で行われます。すなわち、栄養外胚葉（TE）細胞ではグルコースの消費が行われ、半分が乳酸に変換されますが、内細胞塊（ICM）では解糖プロセスが行われます（図1、2、3）。

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