摘要
季节性繁殖是生活在温带地区的动物为适应季节变化所形成的一种繁殖策略。动物通过感知外界环境信号的变化进而调控生殖系统的状态，从而使其在一年中对后代生存和生长最有利的时期进行繁殖活动。光周期是最稳定也是最重要的环境信号，主要通过HPO轴调控雌性动物卵泡发育进而影响季节性繁殖活动。卵泡发育很大程度上依赖于颗粒细胞的增殖，转录因子FOXL2、FOXO1和NR5A2,以及细胞增殖调控因子CCND1和CCND2在调控细胞增殖过程中发挥重要作用，但其在介导光周期调控颗粒细胞增殖的机制及效应尚不清楚。黑线仓鼠（Cricetulusbarabensis)是一种典型的季节性繁殖动物，是研究光周期调控季节性繁殖机制的理想模型。 本研究以成年雌性黑线仓鼠为研究对象，随机分为两组，长光照组（8dark/16light,LongPhotoperiod,LP）和短光照组（16dark/8light，ShortPhotoperiod,SP）,进行为期8周的不同光周期处理，探究不同光周期对成年雌性黑线仓鼠卵泡发育的影响、对转录因子FOXL2、FOXO1和NR5A2,以及细胞增殖调控因子CCND1和CCND2表达的调控效应。主要研究结果如下。 黑线仓鼠体重在不同光周期处理组间不存在显著性差异（P＞0.05），然而，长光照组卵巢重量极显著高于短光照组（P＜0.01），且长光照组的卵巢系数显著高于短光照组（P＜0.05）。该结果表明光周期影响黑线仓鼠卵巢发育，长光周期有利于卵巢发育，短光周期可能导致黑线仓鼠卵巢萎缩退化。 长光照条件下黑线仓鼠卵巢中存在各个发育阶段的卵泡，次级卵泡数量最多，其次是有腔卵泡和黄体的数量，初级卵泡数量最少;短光照条件下黑线仓鼠卵巢中没检测到成熟黄体，其他阶段的卵泡均存在，初级卵泡数量最多，其次是次级卵泡，有腔卵泡数量最少。进一步分析同一发育阶段卵泡在不同光周期下数量的差异，结果发现长光照组初级卵泡数量极显著少于短光照组（P＜0.01），然而，次级卵泡、有腔卵泡及黄体的数量均表现为长光照组显著高于短光照组（P＜0.05）。随后，进一步统计初级卵泡、次级卵泡和有腔卵泡的颗粒细胞层数及厚度，结果发现初级卵泡的颗粒细胞层只有1层，其厚度在两组间没有显著性差异（P＞0.05）;长光照组次级卵泡的颗粒细胞层数及厚度均极显著高于短光照组（P＜0.01）;长光照组的有腔卵泡的颗粒细胞层数及厚度均显著高于短光照组（P＜0.05）。以上结果表明，光周期可能通过调控卵泡颗粒细胞的增殖进而影响黑线仓鼠的卵泡发育过程。长光周期可能通过刺激颗粒细胞增殖进而促进黑线仓鼠的卵泡发育，短光周期可能在一定程度上抑制颗粒细胞增殖导致黑线仓鼠卵泡发育受到抑制。 长光照组血清FSH浓度和粪便E2含量均显著高于短光照组（P＜0.05），且血清FSH浓度与黑线仓鼠卵泡数量存在显著正相关，表明FSH信号通路是介导光周期影响黑线仓鼠卵泡发育的主要途径。粪便E2含量与黑线仓鼠卵泡数量不存在显著相关性，E2主要由颗粒细胞合成，E2含量的升高表明长光周期可能有利于颗粒细胞的增殖。以上结果表明光周期可能主要通过调控FSH的合成与分泌进而影响黑线仓鼠的卵泡发育。 黑线仓鼠卵巢中卵泡刺激素受体FSHR,转录因子FOXL2、FOXO1和NR5A2,细胞增殖调控因子CCND1和CCND2的mRNA相对表达量及蛋白质表达量的差异:长光照组FSHR的mRNA相对表达量及蛋白质表达量均显著高于短光照组(P＜0.05)，表明长光周期会促进FSHR的表达以响应FSH浓度的升高进而有利于后续信号的传递;长光照组转录因子FOXL2、FOXO1和NR5A2的mRNA相对表达量及蛋白质的表达量均显著高于短光照组(P＜0.05),表明FOXL2、FOXO1和NR5A2的表达受光周期调控，长光周期会上调这些转录因子的表达进而有利于黑线仓鼠的卵泡发育;细胞增殖调控因子CCND1和CCND2的mRNA相对表达量及蛋白质表达量随着光照时间的延长也随之增加(P＜0.05),这说明光周期会影响细胞增殖调控因子的表达进而影响黑线仓鼠的卵泡发育。 血清FSH浓度与FOXL2和FOXO1的mRNA相对表达量及蛋白质表达量均存在显著正相关，这表明FOXL2和FOXO1在光周期通过FSH信号通路调控卵泡发育过程中发挥重要作用。 FOXL2、FOXO1和NR5A2在蛋白质水平的表达量均存在极显著正相关，而在mRNA水平不存在显著相关性，表明NR5A2的表达受转录因子FOXL2和FOXO1调控，且在FOXL2和FOXO1表达过程中，转录后调控也起着重要作用。NR5A2与CCND1和CCND2在mRNA水平及蛋白质水平的表达量均存在极显著正相关，表明转录因子NR5A2调控细胞增殖调控因子CCND1和CCND2的表达。这说明FSH-FOX-NR5A2通路通过调控细胞增殖调控因子CCND1和CCND2的表达在光周期调控黑线仓鼠卵泡发育过程中发挥重要作用。 CCND1和CCND2在蛋白质水平的表达量与卵泡颗粒细胞层数均存在显著正相关，这表明CCND1和CCND2均影响黑线仓鼠颗粒细胞的增殖。次级卵泡和有腔卵泡的颗粒细胞层数与其数量均存在极显著正相关，表明颗粒细胞增殖会影响黑线仓鼠卵泡的发育进程。这说明FSH-FOX-NR5A2通路通过调控细胞增殖调控因子CCND1和CCND2的表达介导光周期调控卵泡颗粒细胞的增殖，进而影响黑线仓鼠的卵泡发育。 综上所述，光周期主要通过调节FSH的合成与分泌影响黑线仓鼠卵泡颗粒细胞的增殖，进而影响卵泡的发育过程。在此过程中，FSH促进转录因子FOXL2和FOXO1的合成，转录因子FOXL2和FOXO1进一步促进NR5A2的合成。转录因子NR5A2进而调控细胞增殖调控因子CCND1和CCND2的表达，从而影响卵泡颗粒细胞的增殖，进一步调控卵泡发育。该研究表明，FSH-FOX-NR5A2通路介导光周期调控卵泡颗粒细胞的增殖，进而影响卵泡发育进程，为深入探究温带地区小型哺乳动物的季节性繁殖活动的分子机制提供理论基础。
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