甘加型藏羊发情周期雌二醇分泌和GPR30在HPO生殖轴的表达研究

雌性哺乳动物的生殖主要受下丘脑-垂体-卵巢(HPO)轴的调控,卵巢合成的雌激素与HPO轴和生殖器官细胞上特异受体结合参与调节母畜的发情、排卵、着床等生殖过程。研究表明,雌激素主要与其核受体ERs和膜受体GPR30结合通过基因组和非基因途径调控动物的生殖活动。本课题组已证明,雌激素在藏羊AMG510发情周期下丘脑-垂体轴上调ERα,促进卵母细胞成熟与排卵,下调ERβ,从而抑制卵巢性激素的分泌,两者共同调节藏羊的生殖。但有关雌激素及其膜受体GPR30对甘加型藏羊发情周期HPO生殖轴激素的分泌和器官功能活动的影响及繁殖活动调控机理研究在国内外未见文献报道。为阐明雌激素及其膜受体GPR30对高原甘加型藏羊(Ovis aries)发情周期生殖活动中的调控作用,本研究以繁殖季节发情周期甘加型藏羊为研究对象,非繁殖季节乏情期为对照组,运用酶联免疫吸附法、实时荧光定量PCR、免疫印迹法和免疫组织化学法对甘加型藏羊发情周期和乏情期血浆中雌二醇(E2)含量的动态变化、下丘脑、垂体、卵巢、输卵管和子宫中GPR30mRNA及其蛋白的表达进行研究,并分析了其在甘加型藏羊发情周期动态变化与藏羊繁殖调控之间的关系,结果显示:1.甘加型藏羊在整个发情周期和乏情期血浆中E2浓度呈现波动式的动态分泌变化;血浆E2浓度从发情前期表达逐渐上升,在发情期达到最大值。E2平均浓度在甘加型藏羊的发情前期、发情期和发情后期高于乏情期。表明血浆中E2浓度Barasertib核磁的动态变化对甘加型藏羊发情周期卵泡的发育与排卵有重要的调节作用。2.甘加型藏羊发情周期和乏情期下丘脑、垂体、卵巢、输卵管和子宫中均有GPR30mRNA和蛋白的表达,且差异性显著(P<0.05)。下丘脑中GPR30mRNA和蛋白表达量均在发情后期最高(P<0.05);垂体中GPR30mRNA在间情期表达量最高,蛋白在发情前期表达量最高(P<0.05);卵巢中GPR30 mRNA和蛋白均在发情后期表达量最高(P<0.05);输卵管中GPR30mRNA在乏情期表达量最高,与发情前期、发情期差异不显著(P>0.05),与其他各时期差异显著(P<0.05),蛋白在发情期表达量最高(P<0.05);子宫中GPR30mRNA在发情期表达量最高(P<0.05),蛋白在发情后期表达量最高(P<0.05)。甘加型藏羊发情周期HPO生殖轴组织中GPR30 mRNA和蛋白差异性表达,表明GPR30在基因和蛋白水平参与了甘加型藏羊发情周期的生殖活动。3.甘加型藏羊发情周期和乏情期下丘脑、垂体、卵巢、输卵管和子宫组织中均有GPR30阳性细胞的表达,下丘脑中,免疫阳性反应产物表达在大神经元胞体、胞核、轴突、神经胶质细胞胞浆,GPR30免疫阳性反应产物在发情后期表达量高于各时期(P<0.05);垂体中,GPR30免疫阳性产物在嗜酸性和嗜碱性细胞的胞浆中表达,发情前期表达量高于各时期(P<0.05);卵巢中,GPR30免疫阳性反应产物主要在原始卵泡、初级卵泡、次级卵泡、三级卵泡的颗粒层、卵泡膜细胞、黄体细胞胞浆中表达,发情后期表达量高于各时期(P<0.05);输卵管中,GPR30免疫阳性反应产物主要在纤毛细胞和分泌细胞的胞浆中表达,在发情期表达量高于各时期(P<0.05);子宫中,GPR30免疫阳性反应产物主要在子宫内膜上皮细胞、子宫腺和基质细胞的胞浆中表达,发情后期表达量最高,与其他3个时期差异不显著(P0.05),与乏情期差异显著(P<0.05)。提示雌激素通过与分布在下丘脑、垂体、卵巢、输卵管、子宫组织中的膜受体GPR30结合,影响HPO生殖轴功能活动和生殖激素的分泌,调控甘加型藏羊发情等生殖功能活动。结论:甘加型藏羊整个发情周期和乏情期血浆中E2的浓度呈现波动式的动态分泌变化。从发情前期至发情期呈上升趋势,在发情期达到最大值,引发排卵;在发情前期,对下丘脑或垂体的负反馈作用减弱,引起FSH和LH的释放,共同促进卵泡的发育。表明血浆中E2浓度的动态变化对藏羊发情周期的调节,对卵泡的发育与排卵有重要的作用;甘加型藏羊发情周期各时期下丘脑、垂体、卵巢、输卵管和子宫中均有GPRNeedle aspiration biopsy30mRNA、GPR30蛋白及其阳性细胞的差异性表达,且表达量呈动态变化规律,表明E2通过与分布在下丘脑、垂体、卵巢、输卵管和子宫组织上的雌激素特异性受体结合,参与甘加型藏羊周期性发情,对发情周期HPO生殖轴生殖激素的分泌和器官功能活动发挥调节作用,研究结果为进一步探究E2及其膜受体GPR30对动物繁殖活动的调节提供了一定的科学参考依据。