低水平VTG1导致中华鳖ZZ伪雌个体卵泡发育障碍的机制研究

本研究针对雌激素诱导性逆转的中华鳖ZZ伪雌个体存在卵泡发育停滞现象，通过多组学分析揭示VTG1（卵黄蛋白原）表达受17β-雌二醇（E2）-ESR2信号轴调控的分子机制。研究人员发现ZZ伪雌个体肝脏VTG1合成不足导致卵黄沉积缺陷，首次阐明爬行类性逆转个体生殖障碍的关键分子靶点，为水产养殖全雄性育种提供理论依据。

　　

在爬行动物性别决定机制研究中，中华鳖（Pelodiscus sinensis）作为典型的ZZ/ZW性别决定系统物种，其性逆转个体常出现生殖功能障碍。特别值得注意的是，通过17β-雌二醇（E2）诱导获得的ZZ伪雌个体虽能形成卵巢结构，却普遍存在黄色卵泡发育停滞现象，这一现象严重制约了全雄性养殖技术的推广应用。卵黄蛋白原（Vitellogenin, VTG）作为卵黄形成的关键前体蛋白，其合成障碍可能是导致这一现象的核心因素，但相关机制在爬行类性逆转个体中尚未阐明。

为解决这一科学问题，浙江万里学院的研究团队在《Aquaculture》发表重要研究成果。研究采用RT-qPCR、Western blot、免疫组化和离体肝脏培养等技术，系统分析了正常ZW雌性和ZZ伪雌中华鳖不同发育阶段（8、12、36月龄）的VTG1表达模式。实验样本来自浙江绍兴大繁养鳖场，通过胚胎期E2处理获得ZZ伪雌个体。

动物模型建立
研究首先确认ZZ伪雌个体血清E2水平显著低于正常ZW雌性，且卵巢始终停滞在初级卵泡阶段，无法形成含卵黄的黄色卵泡。这种表型差异为后续机制研究提供了理想模型。

VTG1的组织分布特征
在36月龄ZW雌性中，VTG1 mRNA主要在肝脏高表达，免疫组化显示VTG1蛋白在肝细胞、卵泡膜细胞和颗粒细胞层均有分布，呈现典型的合成-转运模式。而ZZ伪雌个体肝脏VTG1表达量仅为ZW雌性的20%，卵巢中几乎检测不到VTG1蛋白信号。

激素调控机制
通过给ZZ雄性个体注射E2，发现肝脏VTG1蛋白水平可被显著诱导。离体实验进一步证实，E2通过激活ESR2（雌激素受体β亚型）直接上调VTG1表达。RNA-seq分析显示ZZ伪雌个体中CYP19A1（芳香化酶）、ESR1和ESR2表达均显著下调，形成"E2合成-信号传导"双重障碍。

讨论与意义
该研究首次揭示爬行类性逆转个体生殖障碍的分子机制：低水平E2导致ESR2激活不足→肝脏VTG1合成减少→卵黄沉积缺陷→卵泡发育停滞。这一发现不仅解释了中华鳖ZZ伪雌繁殖障碍的成因，更创新性地提出：
1）淡水龟鳖类可能成为监测环境雌激素的新型生物指示剂；
2）通过靶向调控ESR2-VTG1轴或可改善性逆转个体的生殖功能；
3）为其他卵生动物性逆转研究提供重要参考模型。

研究还发现爬行类VTG1调控机制更接近禽类Vtg2而非鱼类vtg1，暗示脊椎动物VTG家族存在趋同进化。这些发现对发展水产养殖性别控制技术、保护濒危龟鳖类野生种群均有重要指导价值。