亚精胺通过激活eIF5Ahyp增强鹅卵泡颗粒细胞类固醇生成的作用机制研究

本研究针对家禽卵泡发育中类固醇激素失衡问题，通过亚精胺(spermidine)干预和eIF5A基因调控，首次揭示了亚精胺-eIF5Ahyp轴通过上调StAR蛋白表达促进鹅颗粒细胞E2/P4合成的分子机制，发现HMOX1/COQ9/SERPINE2等关键调控蛋白，为改善家禽繁殖性能提供新靶点。

　　

在家禽养殖领域，卵泡发育异常导致的产蛋量下降一直是困扰产业发展的难题。类固醇激素E2和P4作为调控卵泡发育的关键因子，其合成障碍会直接导致家禽繁殖性能降低。以往研究发现多胺类物质与生殖功能密切相关，但亚精胺如何通过分子机制调控类固醇激素合成仍不清楚。四川农业大学的研究团队在《Poultry Science》发表的研究，首次系统揭示了亚精胺通过激活真核翻译起始因子5A(eIF5A)的羟腐胺修饰形式(eIF5A^hyp)，进而增强鹅卵泡颗粒细胞类固醇合成的分子机制。

研究采用细胞活力检测、酶联免疫吸附、基因干扰/过表达、定量PCR、Western blot和蛋白质组学等技术，以F1-F4等级鹅卵泡颗粒细胞为研究对象。通过梯度浓度亚精胺处理结合eIF5A基因操作，检测激素水平、关键酶活性和基因表达变化，并运用DIA模式质谱进行蛋白质组分析。

【RESULTS部分核心发现】

1. 亚精胺剂量依赖性促进激素合成：160 μmol/L亚精胺使E2和P4分泌量达峰值，同时显著提升脱氧hypusine合成酶(DHPS)活性。

2. eIF5A过表达协同增效：过表达eIF5A使E2水平提升2.1倍，与亚精胺联用产生叠加效应，证明eIF5A^hyp是亚精胺发挥作用的关键介质。

3. 关键蛋白调控机制：Western blot显示亚精胺和eIF5A过表达均能显著提升eIF5A^hyp和StAR蛋白表达，160 μmol/L亚精胺使StAR蛋白增加3.8倍。

4. 基因表达谱特征：100 μmol/L亚精胺上调3β-HSD和17β-HSD基因，160 μmol/L则特异性增强StAR表达，表明浓度差异产生不同调控路径。

5. 蛋白质组学发现核心靶点：筛选出HMOX1、COQ9和SERPINE2三个关键蛋白，其中SERPINE2通过ERK通路调控CYP19A1表达，直接影响E2合成。

这项研究创新性地构建了"亚精胺-DHPS-eIF5A^hyp-StAR"调控轴模型，发现不同浓度亚精胺通过差异调控CYP450家族酶和羟类固醇脱氢酶基因影响激素合成方向。特别是蛋白质组学鉴定的HMOX1/COQ9/SERPINE2关键蛋白集群，为理解家禽卵泡发育的分子调控提供了新视角。研究不仅阐明了亚精胺改善繁殖性能的分子机制，其发现的eIF5A^hyp依赖的类固醇合成调控模式，对人类生殖内分泌疾病研究也具有借鉴价值。