氨暴露下兔卵丘-卵母细胞复合体中LncRNA与mRNA共表达调控生殖功能障碍的机制研究

本研究针对氨(NH3)污染对家兔生殖功能的危害问题，通过分析10 ppm和30 ppm NH3暴露下兔卵丘-卵母细胞复合体(COCs)的转录组特征，首次揭示了LncRNA通过mTOR/TGF-β和HIF-1信号通路调控生殖细胞凋亡与卵泡发育障碍的分子机制。研究发现MAPK3/SHC1等关键LncRNA与卵母细胞功能退化显著相关，为环境污染物致生殖毒性提供了新靶点。

　　

氨污染已成为集约化养殖中不可忽视的环境问题。在中国，兔舍内的氨浓度在冬季通风受限时可高达30 ppm，严重威胁动物生殖健康。既往研究表明，氨暴露会导致卵巢组织结构损伤和激素分泌紊乱，但对其损害卵丘-卵母细胞复合体(COCs)的具体机制尚不清楚。河北农业大学的研究团队在《BMC Veterinary Research》发表的最新研究，通过多组学技术揭示了氨毒性影响COCs发育的分子机制。

研究采用RNA深度测序、qRT-PCR和生物信息学分析等关键技术方法，对150只35日龄雌性IRA兔进行分组实验（对照组<3 ppm，低浓度组10 ppm，高浓度组30 ppm），持续暴露4周后采集COCs样本。通过构建LncRNA-mRNA共表达网络，结合卵巢组织病理学分析，系统阐释了氨毒性的作用机制。

卵巢结构及形态学变化
H.E染色显示氨暴露组原始卵泡和初级卵泡显著减少，闭锁卵泡增加，其中高浓度组出现卵泡腔塌陷和颗粒细胞坏死等严重病理改变。定量分析证实10 ppm组闭锁卵泡数量较对照组增加2.1倍（P<0.05）。

差异表达LncRNA与mRNA分析
转录组测序发现：在10 ppm组中，MSTRG.9583等LncRNA通过调控IRS1/RPS6等靶基因激活mTOR通路，同时上调INHBA抑制TGF-β通路；30 ppm组则通过MSTRG.9345上调Bcl-2促凋亡基因，激活HIF-1信号通路。共鉴定出2066个差异表达LncRNA，其中MAPK3与YPEL3/ALDOA、SHC1与CKS1B/ZBTB7B形成关键调控网络。

功能富集分析
GO分析显示"女性减数分裂姐妹染色单体凝聚"和"促卵泡激素分泌调控"是最显著富集的生物学过程。KEGG通路分析揭示：10 ppm组主要影响mTOR和TGF-β通路（与卵泡发育相关），30 ppm组则通过HIF-1通路诱导生殖细胞凋亡。

实验验证
qRT-PCR证实Sirt1 mRNA表达显著升高（P<0.05），而LHR、Cyp11a和Cyp19a等生殖相关基因表达下降，与测序结果一致。

该研究首次阐明氨暴露通过LncRNA介导的多通路协同作用损害COCs功能：低浓度氨主要抑制mTOR/TGF-β通路影响卵泡发育，高浓度则通过HIF-1通路诱发凋亡。发现MAPK3/SHC1等关键LncRNA可作为生殖毒性标志物，为养殖环境优化和生殖障碍防治提供了新理论依据。研究创新性地将环境毒理学与表观遗传调控相结合，为探索污染物致生殖损伤的共性机制开辟了新视角。