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鸡的卵巢发育是一个受多因子共同调控的复杂的动态过程,其中卵泡发育的状态直接影响到母鸡的产蛋性能。鸡卵泡发育的研究可为了解禽类繁殖性能调控机理和提高家禽生产性能奠定理论基础。生长分化因子9(GDF9)和骨形态发生蛋白15(BMP15)均属于转化生长因子-β(TGF-β)超家族的成员,已被证实在哺乳类动物卵巢发育中有重要调控作用,但在禽类中的研究较少。本研究的主要目的是探索GDF9和BMP15对鸡卵泡颗粒细胞的影响。研究首先检测鸡卵泡发育过程中性激素的合成变化、GDF9和BMP15特异性受体的表达变化,然后建立颗粒细胞体外培养模型并对细胞增殖和类固醇激素合成进行验证,最后分别探索GDF9和BMP15对颗粒细胞功能的影响。主要研究结果如下:1.鸡卵泡内孕酮和雌二醇的合成随发育而呈现动态变化。孕酮合成始于等级卵泡,进入排卵前卵泡阶段后(特别是F1~F2)大量增加,排卵后消失;雌二醇主要在等级前卵泡中合成,进入等级发育后合成逐渐下调,排卵后停止。卵泡发育过程中雌二醇和孕酮的“此消彼长”,说明不同阶段卵泡内细胞的功能不同。2.临近卵泡选择时,FSH受体(FSHR)、GDF9和BMP15的共同受体在颗粒层中的基因表达显著上调,表明它们及其配体可能参与卵泡选择过程。特别是FSHR在小黄卵泡颗粒层的独特表达模式,暗示FSHR和FSH在卵泡选择和颗粒细胞分化中具有重要作用。受体基因BMPR2、ALK5和ALK6在卵泡颗粒层的高表达(显著高于膜层),提示GDF9和BMP15对颗粒细胞有调控作用。3.体外培养的原代颗粒细胞在短时间内能较好地模拟体内状态,可用于细胞增殖和孕酮合成的研究。等级前卵泡颗粒细胞(phGC)和排卵前卵泡颗粒细胞(poGC)在细胞增殖速度和孕酮合成上的差异,体现了颗粒细胞的不同分化状态。EGF促进颗粒细胞增殖,FSH上调poGC的孕酮合成及类固醇合成基因STAR、CYP11A1和HSD3B的表达,说明内分泌激素FSH和旁分泌因子EGF参与调控卵泡发育。4.GDF9从多个方面调控卵泡颗粒细胞的功能。GDF9能以剂量依赖的方式抑制颗粒细胞增殖,同时促进细胞周期G1/S转化并调控相关基因的表达;GDF9在等级前卵泡颗粒细胞中增强DNA复制、抑制凋亡,而对排卵前卵泡颗粒细胞的DNA复制和细胞凋亡无显著影响。5.在排卵前卵泡颗粒细胞中,单独的GDF9不影响孕酮合成,但与FSH共处理时促进FSH诱导的孕酮合成和STAR基因表达,在此过程中FSHR的表达变化可能介导了GDF9对FSH功能的调控。6.BMP15抑制颗粒细胞增殖,且该作用可被抑制剂LY2109761和dorsomorphin阻断,但不能被SB505124阻断,说明BMP15通过TGF-β家族受体BMPR2和ALK6调控颗粒细胞增殖。7.BMP15对卵泡颗粒细胞具有抑增殖、促分化的作用。在等级前卵泡中,BMP15抑制EGF诱导的颗粒细胞增殖;而在排卵前卵泡中,BMP15促进FSH诱导的孕酮合成。