案例一：早期哺乳动物胚胎发育中的代谢重塑

研究人员使用基于质谱(MS)的代谢组学方法直接测量胚胎中代谢物的丰度，收集了100个2细胞期胚胎和100个囊胚期(BC)胚胎，它们代表了受精卵基因组激活时的全能性状态和胚胎干细胞可以衍生时的多能性状态。通过对目标代谢物水平的主成分分析(PCA)表明，两细胞胚胎很容易从囊胚中分离出来。差异较大代谢物包括柠檬酸、α-KG、琥珀酸、谷氨酰胺和苹果酸,在囊胚期含量较高；2-HG、s-腺苷-蛋氨酸、谷胱甘肽(GSH)、氧化谷胱甘肽(GSSG)和亚精胺含量在双细胞胚胎期较高。此外，几乎所有的三羧酸(TCA)循环中间代谢产物,包括柠檬酸、琥珀酸和α-KG,在囊胚胚胎中丰度更高,但α-KG依赖性双加氧酶的竞争性抑制剂2-HG在两细胞胚胎中丰度更高。

案例二：IVF胚胎培养液代谢图谱的初步研究

通过对IVF-ET患者D3胚胎 (卵裂期胚胎)培养液的分析，代谢组学非靶向分析技术有望建立理想的数据库、绘制代谢图谱，协助优质胚胎的筛选。筛选出的差异代谢物，如L-谷氨酰胺参与糖代谢和蛋白质代谢途径，烟酰胺参与体内脂质代谢和糖代谢的无氧糖酵解过程，亚油酸、花生四烯酸和棕榈油酸参与单不饱和脂肪酸代谢，可得出脂肪酸生物合成途径和中心碳代谢途径可能是影响胚胎质量的关键分子事件。

案例三：斑马鱼胚胎暴露于微米和纳米塑料颗粒的影响

本研究将斑马鱼胚胎暴露于微米和纳米PS颗粒，基于代谢组学代谢途径分析研究了PS颗粒在斑马鱼胚胎和幼鱼上的分布、对胚胎发育的毒性作用以及生物学机制。结果显示，暴露于μ-PS和n-PS的组与空白对照具有明显差异。通过差异代谢物的代谢通路途径分析，通路气泡图显示相对于空白对照,μ-PS、n-PS暴露干扰的主要途径是不饱和脂肪酸的生物合成和亚油酸代谢,而牛磺酸和亚牛磺酸代谢和烟酸盐和烟酰胺代谢仅在n-PS发生显著变化。

案例四：棉花体细胞胚胎发生过程中的代谢变化

本研究采用广泛靶向的代谢组学和RNA测序相结合的方法,研究了棉花体细胞胚胎发生植株的动态代谢和转录谱。结果显示，在NEC、PEC和GE中共有581种代谢物；在差异积累的代谢物(dams)中,核苷酸和脂质在胚性分化过程中特异积累,而黄酮和羟基肉桂酰衍生物则在体细胞胚发育过程中积累；与嘌呤代谢相关的代谢物在PEC和NEC中显著富集,然而在GE和OEC中DAMs与类黄酮物质显著相关。

以上案例均展示了代谢组学在分析胚胎发育过程中代谢物的变化，帮助我们理解胚胎发育的分子机制。