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综述:干扰素tau在反刍动物繁殖中的作用:妊娠母体识别的机制及对提高生育力的意义
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年09月20日 来源:Cytokine 3.7
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本综述系统阐述了反刍动物妊娠识别关键介质——干扰素tau(IFNT)的多重作用机制。IFNT通过抑制前列腺素F2α(PGF2α)分泌维持黄体功能,调控干扰素刺激基因(ISGs)表达,并诱导母胎界面免疫耐受(如促进Th2型细胞因子IL-10/IL-4)。文章还探讨了IFNT作为早期妊娠生物标志物的潜力及其在生殖生物技术中的应用前景。
方法论
为撰写本综述,研究人员通过PubMed、Scopus和Google Scholar检索了截至2025年7月的相关文献,重点聚焦于干扰素tau(IFNT)在反刍动物(特别是牛和羊)妊娠识别、免疫调节和黄体功能中的作用机制。
干扰素tau:反刍动物妊娠识别中的生化特性与功能作用
在反刍动物中,妊娠建立依赖于胚胎来源的分子信号,其中滋养层蛋白-1(TP-1,即IFNT)是核心介质。IFNT由扩张的胚胎滋养层分泌,通过下调子宫内膜雌激素受体1(ESR1)和催产素受体(OXTR),抑制前列腺素F2α(PGF2α)的释放,从而阻止黄体溶解,维持孕酮分泌。
干扰素tau信号通路及子宫内膜细胞靶点
牛子宫内膜分为腺体丰富的腺间区(ICAR)和无腺体的阜状区(CAR)。IFNT通过I型干扰素受体(IFNAR)激活JAK-STAT通路,诱导经典干扰素刺激基因(如ISG15、MX1、OAS1)的表达。这些基因参与抗病毒和免疫调节功能,而非经典ISGs(如SLC7A1、SLC2A1)则依赖孕酮(P4)环境,调控滋养层细胞增殖、迁移和营养运输。
非经典ISGs:介导胚胎伸长与子宫适应
非经典ISGs在孕酮作用下经IFNT诱导,编码多种功能蛋白(如氨基酸转运体、葡萄糖转运体、细胞粘附分子),直接支持胚胎形态转变和附着过程。研究表明,敲低SLC7A1会显著损害羊胚胎伸长,证实了这些基因在胚胎发育中的必要性。
IFNT对子宫内膜的内分泌与旁分泌作用
除局部作用外,IFNT可能具有系统性效应。实验显示,静脉注射IFNT可延长发情周期并诱导外周血单核细胞(PBMCs)中ISGs表达,提示其可能通过免疫细胞介导远端信号传递。
干扰素tau在母胎界面的免疫调节作用
IFNT通过核因子κB(NF-κB)、信号转导与转录激活因子1(STAT1)和干扰素调节因子(IRFs)等通路,下调促炎细胞因子(如肿瘤坏死因子α(TNF-α)、干扰素γ(IFN-γ)),同时增强抗炎介质(如白细胞介素10(IL-10)、白细胞介素4(IL-4)),促进T辅助细胞2(Th2)优势免疫环境,利于母胎耐受。
IFNT介导的黄体功能调控:抗溶解、血管与类固醇生成视角
IFNT直接作用于黄体,下调促退化基因(如转化生长因子β1(TGF-β1)、内皮素1(EDN1)、血小板反应蛋白1/2(THBS1/2)),上调血管生成介质(如血小板衍生生长因子B(PDGFB)),稳定黄体微环境并保障孕酮持续分泌。
干扰素刺激基因(ISGs)在血液中的表达作为牛妊娠诊断的替代生物标志物
IFNT诱导外周血白细胞ISGs表达升高,为牛早期妊娠(配种后18–20天)提供可靠诊断指标。PBMCs中ISG15、MX2、OAS1等基因的检测灵敏度与特异性较高,但需注意高泌乳奶牛中个体差异对结果稳定性的影响。
干扰素tau的治疗应用:提高受孕率与早期妊娠维持
重组IFNT(roIFNT)或类似物(如bIFN-α)可通过注射、胚胎共移植或PBMC辅助胚胎移植(ET)等方式改善生育结局。然而,效果存在物种和剂量依赖性,需进一步优化给药策略。
局限性与未来方向
当前研究仍面临IFNT分泌变异性、非经典ISGs功能多样性、跨物种机制差异等挑战。未来需开发精准递送系统,探索多组学整合分析,并推进大型动物临床试验。
结论
IFNT作为反刍动物妊娠识别的核心信号分子,整合了内分泌、免疫与血管调节等多维功能,为开发生育增强技术和早期妊娠干预策略提供了重要分子基础。
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