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山羊卵泡共优势现象的分子机制:基于促性腺激素受体(LHR/FSHR)的跨卵泡尺寸表达谱解析
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年06月22日 来源:Theriogenology 2.4
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本研究针对山羊多卵泡同时发育的共优势现象,通过分析不同尺寸卵泡(小<5.0 mm/中5.1-7.0 mm/大>7.0 mm)中促性腺激素受体(LHR/FSHR)的表达模式,发现中等卵泡同时高表达FSHR和LHR,兼具FSH和LH双重敏感性,其颗粒细胞(GC)和膜细胞(TC)的CYP19A1/CYP17A1介导的类固醇合成活性增强,Bcl-2抗凋亡机制活跃,为理解山羊多排卵机制提供了新视角。
在反刍动物繁殖生物学领域,山羊的多排卵特性长期吸引着研究者目光。与牛类单优势卵泡选择模式不同,山羊常出现多个卵泡同步发育的"共优势"现象,这种特性虽能提高产羔率,但其分子机制始终成谜。传统理论认为,卵泡发育需经历从FSH依赖到LH依赖的转换,而山羊为何能打破这种"非此即彼"的激素响应模式?位于巴基斯坦拉合尔的科研团队通过对亚热带Beetal山羊卵巢的系统研究,在《Theriogenology》发表的研究首次揭示了这一现象的分子基础。
研究团队从屠宰场获取健康Beetal山羊卵巢,按直径分为小(<5.0 mm)、中(5.1-7.0 mm)、大(>7.0 mm)三组卵泡,采用RT-qPCR检测颗粒细胞(GC)和膜细胞(TC)中LHR、FSHR及CYP19A1等基因表达,流式细胞术分析受体蛋白表达,放射免疫法测定卵泡液雌二醇-17β和孕酮浓度。
LHR和FSHR mRNA表达谱
在GC中,中等卵泡LHR表达量显著高于小和大卵泡,而FSHR则在小型卵泡GC中最高。TC中LHR表达呈现小>中>大的梯度下降。这种差异表达模式提示中等卵泡可能同时具备响应两种促性腺激素的能力。
受体蛋白表达特征
流式结果显示中等卵泡GC同时具有最高的FSHR和LHR阳性细胞比例(分别达68.3%和59.7%)及平均荧光强度(MFI),从蛋白水平证实了双重激素敏感性假说。
类固醇合成动态
中等卵泡的雌二醇-17β和孕酮浓度显著高于小型卵泡,与CYP19A1(芳香化酶)在小型卵泡GC高表达、CYP17A1(17α-羟化酶)在中小型卵泡TC高表达的模式相呼应,显示不同尺寸卵泡存在分工明确的类固醇合成途径。
生长与凋亡调控
抗凋亡因子Bcl-2在中等卵泡表达最高,而促凋亡BAX和生长因子IGF-1无尺寸差异,表明中等卵泡通过增强抗凋亡能力维持其发育优势。
该研究构建了"双重受体表达-协同类固醇合成-抗凋亡防御"三位一体的共优势维持模型:中等卵泡通过共表达FSHR和LHR获得双重激素支持,CYP酶系的高活性保障了类固醇微环境,Bcl-2介导的生存信号则抵消了选择压力。这一发现不仅解释了山羊多排卵的生理基础,为改善繁殖效率提供了新靶点,更挑战了哺乳动物卵泡选择的单优势范式,提示促性腺激素受体共表达可能是多胎物种的进化适应策略。研究团队特别指出,中等卵泡(5.1-7.0 mm)的"分子特征图谱"可作为人工调控排卵数的生物标志物,这对发展精准繁殖技术具有重要实践价值。
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