鸡胚胎性腺体细胞性别逆转模型的构建与受体动态调控机制解析

为解决禽类性别决定中激素-受体互作机制不清的问题，研究人员通过建立鸡胚胎性腺体细胞体外模型，系统解析了FAD（芳香化酶抑制剂）和E2 （雌二醇）诱导性别逆转的时空动态规律。研究发现短期激素处理可定向激活异性基因（如SOX9+ 或FOXL2+ ），而长期暴露导致AR/ESR受体振荡引发间性状态，为禽类性别控制技术提供了分子靶点。

　　

在禽类养殖业中，雏鸡性别筛选一直是困扰产业的技术难题——传统方法如孵化后人工分选效率低下且引发伦理争议。更棘手的是，鸡的性别决定机制远比哺乳动物复杂：虽然遗传性别由Z/W染色体决定，但性腺分化却高度依赖性激素动态平衡。以往研究表明，雌性鸡胚暴露于芳香化酶抑制剂FAD可诱导睾丸发育，而雄性胚胎接触雌激素会形成卵巢样组织，但这种性别逆转的细胞分子机制始终是未解之谜。

为破解这一难题，扬州大学的研究团队在《Poultry Science》发表了一项开创性研究。他们首次建立了鸡胚胎性腺体细胞体外性别逆转模型，通过分离E18.5天雌雄胚胎性腺体细胞（雌性标志FOXL2⁺
，雄性标志SOX9⁺
），采用qRT-PCR、流式细胞术等技术，系统追踪了FAD和E₂
处理下性相关基因的动态变化。研究特别聚焦雄激素受体(AR)和雌激素受体(ESR1/ESR2)的调控网络，揭示了激素剂量与时间窗口对性别转换的决定性作用。

关键技术方法
研究选用Rugao黄鸡胚胎性腺，通过两步酶消化法分离体细胞，经PCR鉴定性别（ZZ雄性显示580bp条带，ZW雌性显示580/423bp双条带）。采用10nM DMSO作为溶剂对照，分别用50nM FAD处理雌性细胞、50/100nM E₂
处理雄性细胞，在0-14天时间梯度内检测SOX9、FOXL2等标志基因表达。通过流式细胞术定量蛋白变化，结合受体基因AR/ESR1/ESR2的时序表达谱，构建性别逆转调控模型。

研究结果

性腺体细胞的性别特征验证
形态学观察显示E18.5天雌性仅左侧卵巢发育（白色膨大），雄性双侧睾丸呈淡黄色豆状。分子检测证实雌性细胞高表达CYP19A1（芳香化酶基因）和FOXL2（P<0.05），雄性细胞特异性高表达SOX9和DMRT1（P<0.01），免疫荧光显示FOXL2蛋白在雌性细胞质富集，SOX9在雄性细胞优势表达。

性别逆转模型的构建
50nM FAD处理雌性细胞3天即显著上调雄性基因（SOX9表达量激增400%，P<0.0001），但延长至13天时出现雌雄基因共表达的间性状态。雄性细胞中，50nM E₂
处理3天即诱导雌性基因CYP19A1和FOXL2爆发式增长（P<0.0001），而100nM E₂
处理4天可实现完全性别逆转——但持续13天后同样退行至间性状态。

受体动态调控机制
流式细胞术证实激素处理能改变蛋白表达格局：FAD处理13天使雌性细胞SOX9⁺
比例增加3倍（P<0.001），而E₂
处理使雄性细胞FOXL2⁺
群体扩增5倍（P<0.001）。受体动力学显示：FAD通过抑制AR（第1-7天P<0.001）和激活ESR1（第6天峰值P<0.001）启动雄性化；而E₂
通过持续抑制AR（14天内P<0.01）和阶段性激活ESR1/ESR2（第13天P<0.0001）驱动雌性化。

研究意义与展望
该研究首次在细胞层面揭示禽类性别可塑性的"时间窗口"效应——短期激素干预可定向逆转性别，但长期刺激会触发受体反馈机制导致间性状态。这一发现不仅解释了为何既往体内实验难以获得稳定性别逆转表型，更指出AR/ESR的动态平衡是性别调控的"分子开关"。特别值得注意的是，研究发现的"3-4天关键期"（E₂
诱导完全逆转）和"13天转折点"（间性状态出现）为开发精准性别控制技术提供了理论依据。

未来研究可进一步探索表观遗传修饰（如DNA甲基化）在性别记忆维持中的作用，以及通过靶向受体振荡关键节点（如第6天ESR1峰值）来优化性别逆转方案。该模型也为研究环境内分泌干扰物对禽类性腺发育的影响提供了新工具，在珍稀鸟类保护育种中具有潜在应用价值。正如作者强调的，理解这种"双向可塑性"机制，将推动禽类性别控制从经验操作走向精准调控。