Всероссийский научно-исследовательский институт физиологии, биохимии и питания животных – филиал Федерального государственного бюджетного научного учреждения «Федеральный исследовательский центр животноводства – ВИЖ имени академика Л.К. Эрнста»
ФАКТОРЫ, МОДУЛИРУЮЩИЕ СТЕРИОДОГЕННУЮ АКТИВНОСТЬ КЛЕТОК В ПРЕОВУЛЯТОРНЫХ ФОЛЛИКУЛАХ ДОМАШНЕЙ КУРИЦЫ
- Номер: 2
- Страницы: 32-43
Журнал: Проблемы биологии продуктивных животных
Аннотация:
Возрастные нарушения в функционировании гипоталамо‑гипофизарно‑гонадной оси связаны со снижением яйценоскости у домашних кур. Целью представленной работы было изучение способности гранулезного слоя (ГС) и текального слоя (ТС) из преовуляторных фолликулов F1 и F2 секретировать стероидные гормоны в зависимости от паракринного взаимодействия между разными типами клеток и наличия признаков репродуктивного старения у кур-несушек. В эксперименте были использованы 4 группы кур: 1) молодые птицы с длинными кладками яиц (МДК) и постаревшие птицы: 2) с длинными кладками (ПДК), 3) с ановуляторными циклами в длинных кладках (ПАК) и 4) с короткими кладками (ПКК). Слои теки и гранулезы выделяли из фолликулов через 7 ч после овуляции и инкубировали индивидуально или совместно в течение 18 ч. Концентрацию гормонов в культуральных средах определяли иммуноферментным методом. Способность ГС из фолликулов F1 секретировать прогестерон (Р4) возрастала в 1,3 раза (p<0,05) в процессе фолликулярного созревания от стадии F2 до стадии F1 у кур в группах ПАК и ПКК. В условиях сокультивирования ГС и ТС это возрастание сохранялось только в группе ПАК. При индивидуальной и совместной инкубации фолликулярных слоев разного типа продукция тестостерона (Т) текальными клетками была в 1,8-3,2 раза выше (p<0,001-0,05) в фолликулах F2, чем в фолликулах F1 у птиц во всех группах, кроме ПАК. Совместное культивирование ГС и ТС у всех кур приводило к снижению продукции Р4 в 2,0-3,8 раза (p<0,001) и к повышению продукции Т в 2,4-4,6 раза (p<0,001-0,1). Таким образом, преждевременное повышение секреции Р4 и отсутствие своевременного снижения секреции Т клетками фолликулов F1 ассоциировано с высокой частотой ановуляций у постаревших кур, тогда как паракринная коммуникация между ГС и ТС влияет на стероидогенную активность преовуляторных фолликулов независимо от возраста и яйценоскости птиц.
Литература:
1. Armstrong D.G. Ovarian aromatase activity in the domestic fowl (Gallus domesticus) // J. Endocrinol. 1984. Vol. 100. nr 1. P. 81–86. DOI: 10.1677/joe.0.1000081
2. Bédécarrats G.Y. Control of the reproductive axis: Balancing act between stimulatory and inhibitory inputs // Poult. Sci. 2015. Vol. 94. nr 4. P. 810–815. DOI: 10.3382/ps/peu042
3. Billig H., Furuta I., Hsueh A.J. Estrogens inhibit and androgens enhance ovarian granulosa cell apoptosis // Endocrinology. 1993. Vol. 133. nr 5. P. 2204–2212. DOI: 10.1210/endo.133.5.8404672
4. Brady K., Porter T.E., Liu H.C., Long J.A. Characterization of the hypothalamo-pituitary-gonadal axis in low and high egg producing turkey hens // Poult. Sci. 2020. Vol. 99. nr 2. P. 1163–1173. DOI: 10.1016/j.psj.2019.12.028.
5. Caicedo Rivas R.E., Nieto M.P., Kamiyoshi M. Effects of steroid hormone in avian follicles // Asian-Australas. J. Anim. Sci. 2016. Vol. 29. nr 4. P. 487–499. DOI: 10.5713/ajas.15.0310
6. Ciccone N.A., Sharp P.J., Wilson P.W., Dunn I.C. Changes in reproductive neuroendocrine mRNAs with decreasing ovarian function in ageing hens // Gen. Comp. Endocrinol. 2005. Vol. 144. nr 1. P. 20–27. DOI: 10.1016/j.ygcen.2005.04.009
7. Dean C.R., Mendonça M.T., Navara K.J. Exogenous testosterone administration decreases rates of ovarian follicle growth in domestic chickens // Gen. Comp. Endocrinol. 2022. Vol. 329. Article ID 114121. DOI: 10.1016/j.ygcen.2022.114121
8. Du Y., Liu L., He Y., Dou T., Jia J., Ge C. Endocrine and genetic factors affecting egg laying performance in chickens: a review // Br. Poult. Sci. 2020. Vol. 61. nr 5. P. 538–549. DOI: 10.1080/00071668.2020.1758299
9. Etches R. J. The ovulatory cycle of the hen // Poultry Biology. 1990. Vol. 2. P. 293–313.
10. Gilbert A.B., Evans A.J., Perry M.M., Davidson M.H. A method for separating the granulosa cells, the basal lamina and the theca of the preovulatory ovarian follicle of the domestic fowl (Gallus domesticus) // J. Reprod. Fertil. 1977. Vol. 50. nr 1. P. 179–181. DOI: 10.1530/jrf.0.0500179.
11. Hernández-Vértiz A., González del Pliego M., Velázquez P., Pedernera E. Morphological changes in the thecal layer during the maturation of the preovulatory ovarian follicle of the domestic fowl (Gallus domesticus) // Gen. Comp. Endocrinol. 1993. Vol. 92. nr 1. P. 80–87. DOI: 10.1006/gcen.1993.1145
12. Hrabia A. Reproduction in the female. In: Sturkie's avian physiology (seventh edition) /C.G. Scanes, D. Sami (eds.). Academic Press, 2022. P. 941–986. DOI: 10.1016/B978-0-12-819770-7.00002-5
13. Hrabia A., Sechman A., Rzasa J. Effect of growth hormone on basal and LH-stimulated steroid secretion by chicken yellow ovarian follicles. An in vitro study // Folia Biol. (Krakow). 2014. Vol. 62. nr 4. P. 313–319. DOI: 10.3409/fb62_4.313
14. Johnson A.L. Ovarian follicle selection and granulosa cell differentiation // Poult. Sci. 2015. Vol. 94. nr 4. P. 781–785. DOI: 10.3382/ps/peu008
15. Johnson P.A., Stoklosowa S., Bahr J.M. Interaction of granulosa and theca layers in the control of progesterone secretion in the domestic hen // Biol. Reprod. 1987. Vol. 37. nr 5. P. 1149–1155. DOI: 10.1095/biolreprod37.5.1149.
16. Lebedeva I.Y., Lebedev V.A., Grossmann R., Parvizi N. Age-dependent role of steroids in the regulation of growth of the hen follicular wall // Reprod. Biol. Endocrinol. 2010. Vol. 8. P. 15. DOI: 10.1186/1477-7827-8-15
17. Liu X.T., Lin X., Mi Y.L., Zeng W.D., Zhang C.Q. Age-related changes of yolk precursor formation in the liver of laying hens // J. Zhejiang Univ. Sci. B. 2018. Vol. 19. nr 5. P. 390–399. DOI: 10.1631/jzus.B1700054
18. Marrone B.L., Hertelendy F. Decreased androstenedione production with increased follicular maturation in theca cells from the domestic hen (Gallus domesticus) // J. Reprod. Fertil. 1985. Vol. 74. nr 2. P. 543–550. DOI: 10.1530/jrf.0.0740543
19. Mehlhorn J., Höhne A., Baulain U., Schrader L., Weigend S., Petow S. Estradiol-17ß is influenced by age, housing system, and laying performance in genetically divergent laying hens (Gallus gallus f.d.) // Front. Physiol. 2022. Vol. 13. Article ID 954399. DOI: 10.3389/fphys.2022.954399
20. Navara K.J., Pinson S.E., Chary P., Taube P.C. Higher rates of internal ovulations occur in broiler breeder hens treated with testosterone // Poult. Sci. 2015. Vol. 94. nr 6. P. 1346–1352. DOI: 10.3382/ps/pev103
21. Proszkowiec-Weglarz M., Rzasa J., Słomczyńska M., Paczoska-Eliasiewicz H. Steroidogenic activity of chicken ovary during pause in egg laying // Reprod. Biol. 2005. Vol. 5. nr 2. P. 205–225.
22. Rangel P.L., Rodríguez A., Rojas S., Sharp P.J., Gutierrez C.G. Testosterone stimulates progesterone production and STAR, P450 cholesterol side-chain cleavage and LH receptor mRNAs expression in hen (Gallus domesticus) granulosa cells // Reproduction. 2009. Vol. 138. nr 6. P. 961–969. DOI: 10.1530/REP-09-0071
23. Rangel P.L., Gutierrez C.G. Reproduction in hens: is testosterone necessary for the ovulatory process? // Gen. Comp. Endocrinol. 2014. Vol. 203. P. 250–261. DOI: 10.1016/j.ygcen.2014.03.040
24. Rangel P.L., Sharp P.J., Gutierrez C.G. Testosterone antagonist (flutamide) blocks ovulation and preovulatory surges of progesterone, luteinizing hormone and oestradiol in laying hens // Reproduction. 2006. Vol. 131. nr 6. P. 1109–1114. DOI: 10.1530/rep.1.01067
25. Ru M., Liang H., Ruan J., Haji R.A., Cui Y., Yin C., Wei Q., Huang J. Chicken ovarian follicular atresia: interaction network at organic, cellular, and molecular levels // Poult. Sci. 2024. Vol. 103. nr 8. Article ID 103893. DOI: 10.1016/j.psj.2024.103893
26. Scanes C.G. Discontinuities in understanding follicular development, the ovulatory cycle and the oviposition cycles in the hen: Advances, opportunities, slow downs and complete stops // Front. Physiol. 2022. Vol. 13. Article ID 1023528. DOI: 10.3389/fphys.2022.1023528
27. Sechman A., Antos P., Katarzyńska D., Grzegorzewska A., Wojtysiak D., Hrabia A. Effects of 2,3,7,8-tetrachlorodibenzo-p-dioxin on secretion of steroids and STAR, HSD3B and CYP19A1 mRNA expression in chicken ovarian follicles // Toxicol. Lett. 2014. Vol. 225. nr 2. P. 264–274. DOI: 10.1016/j.toxlet.2013.12.021
28. Wang J., Gong Y. Transcription of CYP19A1 is directly regulated by SF-1 in the theca cells of ovary follicles in chicken // Gen. Comp. Endocrinol. 2017. Vol. 247. P. 1–7. DOI: 10.1016/j.ygcen.2017.03.013
29. Williams J.B., Sharp P.J. Age-dependent changes in the hypothalamo-pituitary-ovarian axis of the laying hen // J. Reprod. Fertil. 1978. Vol. 53. nr 1. P. 141–146. DOI: 10.1530/jrf.0.0530141
30. Wojtysiak D., Okólski A., Sechman A. Structure and steroidogenic activity of the granulosa layer of F1 preovulatory ovarian follicles of the hen (Gallus domesticus) // Folia Biol (Krakow). 2011. V. 59. nr 1-2. P. 59–64. DOI: 10.3409/fb59_1-2.59-64.
31. Zhao J., Pan H., Liu Y., He Y., Shi H., Ge C. Interacting Networks of the Hypothalamic-Pituitary-Ovarian Axis Regulate Layer Hens Performance // Genes (Basel). 2023. Vol. 14. nr 1. Article ID 141. DOI: 10.3390/genes14010141