局部性促生長因子對雞卵泡發(fā)育的調控及其機理的研究.pdf

1、目前，人們的消費和市場走向迫使家禽業(yè)在蛋禽育種時，選留具有高繁殖性能的個體，而母禽的繁殖性能特別是產(chǎn)蛋率的高低主要取決于卵泡的發(fā)育狀況。因此，家禽卵泡發(fā)育的研究成為了解禽類繁殖機能調控和提高家禽產(chǎn)蛋性能的理論基礎。此外，家禽卵泡以其獨特的特征優(yōu)勢成為研究卵巢和卵泡發(fā)育理想的生物學模型。大量的研究表明，家禽卵泡的生長發(fā)育和成熟是在一系列激素和生長因子的精確調控下進行。本實驗以雞為研究對象，一方面研究了雞卵巢發(fā)育過程中一系列形態(tài)變化，另一方

2、面研究了表皮生長因子(epidermal growthfactor，EGF)、堿性成纖維細胞生長因子(basic fibroblast growth factor，bFGF)、干細胞因子(stem cell factor，SCF)及Ghrelin對產(chǎn)蛋雞小黃卵泡顆粒細胞和膜細胞及18日胚齡雞胚卵巢生殖細胞生長發(fā)育的調控及其機制，為提高家禽繁殖性能提供理論依據(jù)。
　　 1.產(chǎn)蛋雞卵泡發(fā)育的組織學研究
　　 家禽卵泡發(fā)育是一

3、個復雜的生理過程，伴隨著形態(tài)結構的變化。組織結構決定其生理功能，因此，卵泡發(fā)育形態(tài)結構的研究有助于家禽卵泡發(fā)育調控機理的研究。本實驗通過組織學方法研究雞卵泡發(fā)生發(fā)育過程中的形態(tài)學變化。結果表明：孵化至第6天，原始生殖細胞已經(jīng)遷移到生殖嵴，并與生殖嵴共同形成未分化的性腺；孵化至第9天，性腺已經(jīng)分化，卵巢特征性結構開始出現(xiàn)，胚胎后期卵巢皮質內卵母細胞聚集成簇。原始卵泡的發(fā)育在出生以后開始啟動，性成熟母雞的卵泡呈等級發(fā)育，顆粒細胞和膜細胞在形

4、態(tài)和增殖特性上具有等級階段特異性。以上結果表明，家禽卵泡發(fā)育是一個以形態(tài)變化為特征的生長過程，由卵母細胞的成熟和卵泡細胞的生長發(fā)育兩部分構成。
　　 2.表皮生長因子對雞等級前卵泡發(fā)育的影響
　　 家禽卵巢卵泡的選擇受內/自/旁分泌因子的影響，由復雜的循環(huán)激素和局部因子綜合調控。促卵泡素(FSH)和EGF在家禽卵泡發(fā)育過程中起決定性作用，具有代表性意義，兩者作用的機制及其互作方式值得深入研究。本實驗旨在研究EGF對產(chǎn)蛋雞

5、等級前卵泡發(fā)育的調節(jié)作用。EGF及其受體(EGFR)mRNA在雞等級前卵泡高度表達，包括大白卵泡(LWF)和小黃卵泡(SYF)，然后隨著卵泡的發(fā)育逐漸降低。體外懸浮培養(yǎng)的全卵泡經(jīng)EGF及FSH單獨或聯(lián)合處理24 h后，LWF和SYF的顆粒層和膜層厚度及顆粒細胞密度均顯著增加(P<0.05)，且以EGF與FSH聯(lián)合處理組最為顯著。EGF和FSH的處理可以提高卵泡中顆粒細胞的有絲分裂率。體外培養(yǎng)的顆粒細胞經(jīng)0.1～100ng/ml的EGF或

6、FSH單獨處理24h后出現(xiàn)增殖現(xiàn)象，且增殖強度與劑量正相關。EGF或FSH可以顯著增加顆粒細胞核增殖抗原(PCNA)表達和抑制細胞凋亡(P<0.05)。EGF可以顯著增加EGFR、FSH受體(FSHR)和細胞周期調控蛋白(CCND1/CDK6和CCNE1/CDK2)mRNA的表達(P<0.05)，卻明顯下調促黃體激素受體(LHR)mRNA的表達(P<0.05)。EGF或FSH引起的顆粒細胞數(shù)目和PCNA-LI升高及凋亡發(fā)生率降低等效應均

7、被EGFR抑制劑AG1478所拮抗。以上研究結果表明，EGF/EGFR在雞卵泡發(fā)育過程中表達具有階段特異性；EGF通過促進細胞有絲分裂、抑制細胞凋亡、調控細胞周期及協(xié)同F(xiàn)SH而促進雞等級前卵泡顆粒細胞的增殖，從而調節(jié)等級前卵泡的發(fā)育。
　　 3.堿性成纖維細胞生長因子對雞胚卵巢和等級前卵泡發(fā)育的影響
　　 bFGF是一種局部自分泌或旁分泌的有絲裂原，參與調節(jié)組織發(fā)育和細胞功能的不同過程。本實驗首先觀察bFGF的受體(FG

8、FR1)在雞胚卵巢和成年產(chǎn)蛋雞等級前小黃卵泡中的表達情況，然后觀察bFGF對雞胚卵巢生殖細胞和等級前卵泡顆粒細胞發(fā)育的影響。結果表明，F(xiàn)GFR1在18日胚齡雞卵巢的皮質和髓質的細胞中廣泛表達，在雞小黃卵泡的顆粒層中強表達。在體外，bFGF(0.1～100 ng/ml)對雞胚卵巢生殖細胞和小黃卵泡顆粒細胞呈劑量依賴方式增殖，但這種增殖作用被FGFR1抑制劑(SU5402)顯著阻斷；蛋白激酶C(PKC)激活劑佛波酯(PMA)能顯著增強bFG

9、F(10 ng/ml)的促上述細胞增殖作用(P<0.05)，PKC抑制劑H7卻可以顯著抑制此作用(P<0.05)；而蛋白激酶A(PKA)激活劑佛司可林(FRSK)和PKA抑制劑H89對此作用沒有顯著影響。此外，向雞胚內注射bFGF后對細胞計數(shù)的結果進一步證實了bFGF可以促進雞胚卵巢生殖細胞的增殖。經(jīng)bFGF(10ng/ml)處理后，雞等級前小黃卵泡顆粒細胞細胞周期調控基因CCND1/CDK6和CCNE1/CDK2mRNA豐度顯著升高，

10、而H7可顯著抑制bFGF上調以上四種基因表達的作用。bFGF通過與細胞膜表面受體FGFR1結合，啟動PKC信號轉導途徑，調控細胞周期，發(fā)揮促細胞增殖作用，從而調節(jié)雞胚卵巢生殖細胞和等級前卵泡的發(fā)育。
　　 4.干細胞因子對雞等級前卵泡膜細胞增殖的影響
　　 SCF是最早發(fā)現(xiàn)的促進卵泡募集的旁分泌因子，在卵巢中，主要由顆粒細胞表達，被譽為“膜細胞的組織者”，參與膜細胞的募集和分化。本文通過體外細胞培養(yǎng)和免疫組化方法探討SC

11、F對雞等級前卵泡膜細胞增殖作用及參與的信號轉導途徑。雞小黃卵泡膜細胞在體外預培養(yǎng)16h后，經(jīng)SCF(0.1～100 ng/ml)處理24 h后膜細胞顯著增殖(P<0.05)，其凋亡發(fā)生率亦被顯著抑制，上述效應呈現(xiàn)出一定的劑量依賴性。SCF處理可以增加膜細胞c-Kit的表達，同時SCF的促增殖作用被c-Kit抗體所抑制。向培養(yǎng)體系中添加PKC信號轉導途徑的激活劑PMA或抑制劑H7后，SCF促膜細胞增殖作用將分別被顯著增強或抑制。PKA信號

12、轉導途徑激活劑FRSK和抑制劑H89對SCF的促膜細胞增殖作用無明顯影響。以上結果表明，SCF通過與細胞表面c-Kit結合，在PKC信號轉導途徑參與下，發(fā)揮其促小黃卵泡膜細胞增殖的作用，從而調節(jié)等級前卵泡的發(fā)育。
　　 5.Ghrelin對雞等級前卵泡發(fā)育的影響
　　 Ghrelin是一種主要由胃腸道分泌產(chǎn)生的多肽，具有促進生長激素分泌、促進攝食、參與能量代謝等多種生理作用。近年來研究表明，Ghrelin及其受體(GHS

13、R)在卵巢組織中的表達并在卵泡發(fā)育中起調節(jié)作用。本實驗旨在研究Ghrelin對產(chǎn)蛋雞等級前卵泡發(fā)育的調節(jié)作用。首先通過RT-PCR法檢測卵泡GHSR的表達情況，然后利用全卵泡培養(yǎng)和顆粒細胞單獨培養(yǎng)模型結合組織學和免疫組化方法探討了Ghrelin對雞等級前卵泡形態(tài)和顆粒細胞增殖的影響及相關機制。結果表明，GHSR mRNA在顆粒層和膜層上均有表達，其表達量隨著卵泡的發(fā)育先而逐漸上升，至LWF和SYF階段升至最高，隨后逐漸降低。懸浮培養(yǎng)的卵

14、泡經(jīng)100 ng/ml的Ghrelin處理24 h后，LWF和SYF的顆粒層和膜層厚度及顆粒細胞密度均顯著增加(P<0.05)。雞小黃卵泡的顆粒細胞在體外預培養(yǎng)12h后，用1～1000 ng/ml的Ghrelin處理24 h，細胞增殖效應呈現(xiàn)出劑量依賴性。顆粒細胞經(jīng)100 ng/ml的Ghrelin處理后，PKA和PKC陽性率顯著上升(P<0.05)；H89及H7能夠顯著抑制Ghrelin的促顆粒細胞增殖作用，而FRSK及PMA作用正好

15、與之相反。同時，體外培養(yǎng)的顆粒細胞和懸浮培養(yǎng)卵泡的顆粒細胞中層粘連蛋白(LN)和縫隙連接蛋白43(Cx43)的標記率顯著提高(P<0.05)。上述結果提示，Ghrelin可通過PKA和PKC信號轉導途徑和提高LN和Cx43的表達以增強顆粒細胞連接功能，促進雞等級前卵泡顆粒細胞的增殖，從而調節(jié)卵泡發(fā)育。
　　 總之，本實驗通過形態(tài)學和免疫組化方法研究了產(chǎn)蛋雞卵巢發(fā)育過程中卵泡形態(tài)學變化特點；通過將局部生長因子(EGF、bFGF和S