鸢尾素调控鸡卵巢颗粒细胞功能：对活力、基因表达及孕酮分泌的影响机制研究

本研究针对鸢尾素(Irisin)在禽类生殖调控中的未知作用，通过免疫细胞化学和体外培养技术，首次证实FNDC5蛋白在鸡卵巢颗粒细胞(GCs)中的表达，并发现不同浓度Irisin可剂量依赖性抑制GCs活力，差异调控LHR、StAR、CYP11A1和3BHSD基因表达，双向调节孕酮(P4)分泌，为理解禽类卵泡成熟和排卵的分子机制提供了新视角。

　　

在动物生殖领域，鸢尾素(Irisin)作为运动诱导分泌的肌因子/脂肪因子，近年来因其在代谢和生殖调控中的双重作用备受关注。然而，这种在哺乳动物中已被广泛研究的分子，在禽类生殖系统中的作用却仍是未解之谜。鸡的卵巢作为研究卵泡发育的理想模型，其颗粒细胞(GCs)在孕酮(P4)合成和卵泡成熟中扮演关键角色。正是这一研究空白，激发了波兰克拉科夫农业大学的Dorota Katarzyńska-Banasik团队开展这项开创性研究，成果发表在《Animal Reproduction Science》上。

研究团队采用免疫细胞化学首次在鸡GCs中定位FNDC5蛋白，随后通过体外培养系统，系统评估了0.5-5 ng/mL浓度范围的Irisin对GCs的影响。实验选用96周龄Bovans母鸡，分离不同发育阶段卵泡（F3-F1和预分级卵泡）的GCs进行培养，运用CellTiter-Glo法检测细胞活力，qPCR分析基因表达，并通过放射免疫法测定P4分泌。

FNDC5蛋白的发现

免疫荧光结果显示，FNDC5蛋白阳性信号存在于所有发育阶段GCs的胞质中，包括预分级卵泡和各级预排卵卵泡（F3-F1）。特异性验证通过抗体预吸收实验完成，这一发现为Irisin在禽类卵巢中的自分泌/旁分泌作用提供了结构基础。

细胞活力的剂量依赖性抑制

所有测试浓度（0.5/2.5/5 ng/mL）的Irisin均显著降低GCs活力，其中F1卵泡GCs对5 ng/mL处理最为敏感，活力降低达70%。这种跨发育阶段的普遍抑制效应提示Irisin可能参与卵泡选择机制。

基因表达的差异化调控

低浓度（0.5 ng/mL）Irisin使F3-F1卵泡GCs的LHR和3BHSD表达普遍降低；而高浓度（5 ng/mL）则特异性上调F1卵泡GCs中LHR（+26%）、StAR（+9%）和3BHSD（+45%）表达。这种发育阶段特异性的基因调控模式揭示了Irisin在卵泡成熟过程中的精细调节作用。

孕酮分泌的双向调节

与基因表达变化一致，Irisin对P4分泌呈现双向调控：0.5 ng/mL使F3卵泡P4降低77%，所有浓度均抑制F2卵泡P4分泌；而5 ng/mL显著提升F1卵泡P4分泌55%。这种"抑制中小卵泡，激活优势卵泡"的作用模式，暗示Irisin可能参与排卵前激素级联反应的启动。

讨论部分指出，该研究首次在禽类GCs中证实FNDC5/Irisin系统的存在，其通过调控关键类固醇生成酶（StAR、CYP11A1、3BHSD）的表达影响P4合成。特别值得注意的是，Irisin对F1卵泡GCs的独特激活效应，可能通过增强LH敏感性（LHR上调）和P4合成能力，直接参与优势卵泡的最终成熟和排卵调控。这一发现为理解禽类生殖内分泌调控网络提供了新维度，也为解决家禽繁殖障碍问题提供了潜在分子靶点。

研究同时揭示了物种特异性差异：与哺乳动物研究不同，鸡GCs对所有浓度Irisin均表现增殖抑制，且低浓度即产生显著生物学效应。这种差异可能反映禽类特有的生殖策略，即通过严格调控卵泡数量确保繁殖效率。未来研究需进一步解析Irisin在禽类下丘脑-垂体-性腺轴中的系统作用，以及其与经典生殖激素（如LH）的交互机制。

这项来自波兰团队的工作，不仅填补了禽类生殖生物学的重要知识空白，也为比较内分泌学研究提供了宝贵数据。其揭示的Irisin剂量-效应关系和发育阶段特异性调控模式，为开发新型家禽繁殖调控技术奠定了理论基础。