1,25(OH)2 D3 通过上调线粒体动力学与生物合成调控麝鼠香腺类固醇激素分泌的机制研究

本研究揭示了1,25(OH)2 D3 通过调控线粒体动力学（Mfn1/OPA1）与生物合成（Tfam/PGC1b）促进麝鼠香腺类固醇激素合成的分子机制。研究人员发现繁殖期香腺中VDR、CYP27B1/CYP24A1及类固醇合成酶（Star/Cyp11a1等）表达显著升高，体外实验证实1,25(OH)2 D3 直接激活线粒体功能通路，为季节性繁殖动物内分泌调控提供了新靶点。

　　

在自然界中，麝鼠这种季节性繁殖动物依靠香腺分泌的信息素吸引配偶，但其背后的分子开关一直是个谜。更令人困惑的是，尽管已知维生素D₃
能调控性激素合成，但它在特殊气味腺体中的作用从未被揭示。北京林业大学的研究团队在《The Journal of Steroid Biochemistry and Molecular Biology》发表的研究，首次绘制出维生素D₃
代谢通路与麝鼠香腺功能的神秘关联图。

研究采用繁殖期与非繁殖期麝鼠香腺样本，通过qPCR、免疫组化、ELISA和原代细胞培养等技术，系统分析了VDR（维生素D受体）、线粒体动力学蛋白（Mfn1/OPA1/Drp1）及类固醇合成酶（Star/Cyp19a1等）的季节性表达规律。

【动物模型】比较繁殖期（5月）与非繁殖期（12月）麝鼠香腺重量与形态差异，发现繁殖期腺体重量增加3倍并伴随腺泡增生。

【分子特征】免疫定位显示VDR、CYP27B1（1α-羟化酶）和线粒体融合蛋白OPA1在繁殖期腺细胞中强烈共定位，mRNA检测证实Cyp27b1表达量较非繁殖期高2.1倍，而降解酶Cyp24a1仅升高1.3倍，提示1,25(OH)₂
D₃
局部积累。

【功能验证】原代细胞实验中，添加10nM 1,25(OH)₂
D₃
使线粒体生物合成关键因子Tfam表达提升2.8倍，同时类固醇限速酶Star上调3.2倍，且与循环睾酮（T）和雌二醇（E₂
）浓度呈正相关。

这项研究创新性地提出"维生素D₃
-线粒体-类固醇"三联调控轴：1,25(OH)₂
D₃
通过VDR激活PGC1b-Tfam通路促进线粒体网络重构，为胆固醇转化为孕烯醇酮（P450scc催化）提供能量和膜结构基础，最终驱动信息素前体合成。这不仅解释了麝鼠季节性气味标记的分子基础，更为人类性腺功能障碍（如多囊卵巢综合征）的线粒体靶向治疗提供了进化保守的新视角。Qingjing Gao等特别指出，香腺中独特的维生素D₃
自分泌循环可能成为调控经济动物繁殖性能的潜在开关。