褪黑素通过抑制FOXO1信号通路保护鸡卵泡颗粒细胞免受氧化损伤诱导的凋亡

为解决蛋鸡后期产蛋效率下降与卵巢功能衰退问题，研究人员开展褪黑素(Mel)对H2O2诱导的鸡卵泡颗粒细胞(CFGCs)氧化损伤保护机制研究。发现Mel通过抑制FOXO1通路显著降低ROS、上调抗氧化酶(CAT/SOD/GPX3/PRDX3)和抗凋亡因子BCL-2表达，同时下调促凋亡因子(BIM/Caspase-3/BAX)。该研究为延长蛋鸡生产周期提供新策略。

　　

随着蛋鸡养殖业集约化发展，高龄蛋鸡的产蛋效率下降成为制约产业效益的关键问题。研究表明，35周龄后蛋鸡卵巢中卵泡数量从12个减少至10个，这与氧化应激导致的卵泡闭锁密切相关。作为卵泡中最主要的体细胞，颗粒细胞(CFGCs)的凋亡会直接触发卵泡退化。然而，目前对如何通过调控细胞内氧化还原平衡来维持颗粒细胞活力的机制仍不清楚。

河北农业大学的研究团队在《Poultry Science》发表的研究中，首次揭示了褪黑素(Mel)通过抑制FOXO1信号通路保护鸡卵泡颗粒细胞免受氧化损伤的分子机制。研究人员采用50 μmol/L H₂O₂处理6小时成功构建CFGCs氧化应激模型，通过CCK-8检测细胞活力、DCFH-DA荧光探针测定ROS水平、TUNEL染色分析凋亡率，并结合qPCR和Western blot技术系统评估了Mel的干预效果。

H₂O₂诱导CFGCs氧化应激
通过剂量效应曲线确定50 μmol/L H₂O₂处理6小时为最佳造模条件，该处理使细胞活力下降46%，ROS荧光强度增加3.2倍，同时导致脂质过氧化产物MDA含量升高42%，而抗氧化酶CAT和SOD活性分别降低35%和28%。

Mel缓解氧化损伤与细胞凋亡
100 μmol/L Mel处理24小时可使H₂O₂暴露细胞的存活率提高62%，ROS水平降低57%，凋亡率从28.5%降至12.3%。分子水平上，Mel显著上调CAT、SOD1/2、GPX3和PRDX3的表达，同时将BCL-2/BAX比值从0.45提升至1.2。

FOXO1通路的关键调控作用
研究发现H₂O₂使FOXO1表达增加2.8倍，而Mel处理可使其降低65%。通过构建pcDNA3.1-FOXO1过表达和si-FOXO1沉默模型证实：FOXO1过表达会加剧氧化损伤，使Caspase-3活性提高3.1倍；而Mel干预能逆转这一效应，即使在FOXO1过表达情况下仍可使BCL-2表达恢复至对照组的82%。

这项研究不仅阐明了Mel通过FOXO1-BCL-2/BAX轴调控颗粒细胞凋亡的新机制，还为开发基于Mel的饲料添加剂提供了理论依据。在实践层面，该发现对解决集约化养殖中蛋鸡后期产蛋下降问题具有重要应用价值，通过维持卵巢抗氧化能力有望将蛋鸡生产周期延长15-20%。值得注意的是，研究采用的CFGCs体外模型为后续筛选其他抗氧化剂建立了标准化平台，而FOXO1作为治疗靶点的发现也为禽类生殖障碍治疗提供了新思路。