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»
ВЛИЯНИЕ ГОРМОНА РОСТА НА ФУНКЦИОНАЛЬНОЕ СОСТОЯНИЕ КЛЕТОК ГРАНУЛЁЗЫ И ТЕКИ ИЗ ПРЕОВУЛЯТОРНЫХ ФОЛЛИКУЛОВ МОЛОДЫХ И РЕПРОДУКТИВНО ПОСТАРЕВШИХ КУР in vitro
- Номер: 4
- Страницы: 65-73
Журнал: Проблемы биологии продуктивных животных
Аннотация:
Гормон роста (ГР) является позитивным регулятором репродуктивной функции у птиц, однако его роль в процессах овариального старения остаётся неясной. Цель представленной работы –сравнительное исследование in vitro влияния ГР на пролиферативную активность и апоптотические изменения клеток гранулёзы и теки из преовуляторных фолликулов кур в период максимальной интенсивности яйцекладки и в период её последующего снижения. В экспериментах использовали две группы кур несушек породы Хайсекс Уайт: молодые в возрасте 27-32 недели с длинными циклами кладки яиц (МДК) и репродуктивно постаревшие в возрасте 71-97 недель с короткими циклами яйцекладки (ПКК). Клетки выделяли из самого зрелого преовуляторного фолликула F1, овулирующего в текущем цикле и следующего по величине F2 и культивировали в течение 24 ч в отсутствие (контроль) или в присутствии рекомбинантного ГР кур (25 нг/мл). Пролиферативную активность и апоптотические изменения оценивали иммуноцитохимическим методом по уровню экспрессии маркера пролиферации PCNA и проапоптотического белка Bax. Исследование проводили в 8-9 повторностях. Гормон роста повышал (Р<0,01-0,05) долю PCNA-позитивных гранулёзных и текальных клеток у птиц обеих сравниваемых групп, при этом у ПКК кур этот эффект был менее выраженным в клетках из фолликула F2. ГР снижал (Р<0,01-0,05) экспрессию проапоптотического белка Bax в клетках гранулёзы из фолликулов F1 и F2 в группе МДК и не влиял на его экспрессию в группе ПКК. В то же время ГР повышал (Р<0,01) долю Bax-позитивных клеток теки из фолликулов F1 и F2, но только у МДК кур. Таким образом, в процессе репродуктивного старения снижается чувствительность фолликулярных клеток к ростостимулирующему действию ГР, особенно у клеток из фолликулов F2, и приобретается резистентность к апоптоз-модулирующему действию гормона.
Литература:
1. Смекалова А.А., Лебедева И.Ю. Роль соматотропного гормона в эндокринном и локальном контроле репродуктивной функции у домашней курицы (Gallus domesticus L.) (обзор) // Сельскохозяйственная биология. 2024. Т. 59. № 6. С. 1076-1090. DOI: 10.15389/agrobiology.2024.6.1076rus
2. Смекалова А.А., Митяшова О.С., Алейникова О.В., Монтвила Е.К., Лебедева И.Ю. Модулирующее действие соматотропного гормона на функциональное состояние культивируемых клеток из преовуляторных фолликулов кур // Генетика и разведение животных. 2021. № 4. С. 108-113. DOI: 10.31043/2410-2733-2021-4-108-113
3. Ahumada-Solórzano S.M., Carranza M.E. et al. Local expression and distribution of growth hormone and growth hormone receptor in the chicken ovary: effects of GH on steroidogenesis in cultured follicular granulosa cells. // Gen. Comp Endocrinol. 2012. Vol. 175. nr 2. P. 297-310. DOI: 10.1016/j.ygcen.2011.11.027
4. Ahumada-Solórzano S.M., Martínez-Moreno C.G. et al. Autocrine/paracrine proliferative effect of ovarian GH and IGF-I in chicken granulosa cell cultures. // Gen. Comp. Endocrinol. 2016. Vol. 234. P. 47–56. DOI: 10.1016/j.ygcen.2016.05.008
5. Bartke A. Somatotropic axis, pace of life and aging. // Front. Endocrinol. (Lausanne). 2022. Vol. 13. Article ID 916139. DOI: 10.3389/fendo.2022.916139
6. Bedrak E., Harvey S., Chadwick A. Concentrations of pituitary, gonadal and adrenal hormones in serum of laying and broody white rock hens (Gallus domesticus). // J. Endocrinol. 1981. Vol. 89. nr 2. P. 197–204. DOI: 10.1677/joe.0.0890197
7. Chen Y., Yang Z., Bai J. et al. Bioactive lignan honokiol alleviates ovarian oxidative stress in aging laying chickens by regulating SIRT3/AMPK pathway. // Antioxidants (Basel). 2024. Vol. 13. nr 3. P. 377. DOI: 10.3390/antiox13030377
8. Chesnokova V., Zonis S., Apostolou A. et al. Local non-pituitary growth hormone is induced with aging and facilitates epithelial damage. // Cell Rep. 2021. Vol. 37. nr 11. Article ID 110068. DOI: 10.1016/j.celrep.2021.110068
9. Devesa J, Caicedo D. The role of growth hormone on ovarian functioning and ovarian angiogenesis. // Front. Endocrinol. (Lausanne). 2019. Vol. 10. P. 450. DOI: 10.3389/fendo.2019.00450
10. Donato J.Jr., Wasinski F., Furigo I.C., Metzger M., Frazão R. Central regulation of metabolism by growth hormone // Cells. 2021. Vol. 10. nr 1. P. 129. DOI: 10.3390/cells10010129.
11. Eltahan H.M., Cho S., Rana M.M. et al. Dietary exogenous phytase improve egg quality, reproductive hormones, and prolongs the lifetime of the aging Hy-Line brown laying hens fed nonphytate phosphorus. // Poult. Sci. 2023. Vol. 102. nr 9. Article ID 102895. DOI:10.1016/j.psj.2023.102895.
12. Frank S.J. Classical and novel GH receptor signaling pathways. // Mol. Cell. Endocrinol. 2020. Vol. 518. Article ID 110999. DOI: 10.1016/j.mce.2020.110999
13. Guo Y., Chen Y., Guo H. et al. Genome-wide association study revealed candidate genes associated with egg-laying time traits in layer chicken. // Poult. Sci. 2025. Vol. 104. nr 7. Article ID 105255. DOI: 10.1016/j.psj.2025.105255
14. Hao E.Y., Wang D.H., Chen Y.F., Zhou R.Y., Chen H., Huang R.L. The relationship between the mTOR signaling pathway and ovarian aging in peak-phase and late-phase laying hens. // Poult. Sci. 2021. Vol. 100. nr 1. P. 334–347. DOI: 10.1016/j.psj.2020.10.005
15. He W., Wang H., Tang C., Zhao Q., Zhang J. Dietary supplementation with astaxanthin alleviates ovarian aging in aged laying hens by enhancing antioxidant capacity and increasing reproductive hormones. // Poult. Sci. 2023. Vol. 102. nr 1. Article ID 102258. DOI: 10.1016/j.psj.2022.102258
16. Heck A., Metayer S., Onagbesan O.M., Williams J. mRNA expression of components of the IGF system and of GH and insulin receptors in ovaries of broiler breeder hens fed ad libitum or restricted from 4 to 16 weeks of age. // Domest. Anim. Endocrinol. 2003. Vol. 25. nr 3. P. 287–294. DOI: 10.1016/s0739-7240(03)00064-x
17. Hrabia A. Growth hormone production and role in the reproductive system of female chicken. // Gen. Comp. Endocrinol. 2015. Vol. 220. P. 112–118. DOI: 10.1016/j.ygcen.2014.12.022
18. Hrabia A., Paczoska-Eliasiewicz H.E. et al. Expression and localization of growth hormone and its receptors in the chicken ovary during sexual maturation. // Cell Tissue Res. 2008. Vol. 332. nr 2. P. 317–328. DOI: 10.1007/s00441-008-0595-7
19. Hrabia A., Sechman A., Gertler A., Rząsa J. Effect of growth hormone on steroid content, proliferation and apoptosis in the chicken ovary during sexual maturation. // Cell Tissue Res. 2011. Vol. 345. nr 1. P. 191–202. DOI: 10.1007/s00441-011-1187-5
20. Hull K.L., Harvey S. Growth hormone: roles in female reproduction. // J. Endocrinol. 2001. Vol. 168. nr 1. P. 1–23. DOI: 10.1677/joe.0.1680001
21. Ipsa E., Cruzat V.F., Kagize J.N. et al. Growth hormone and insulin-like growth factor action in reproductive tissues. // Front. Endocrinol. (Lausanne). 2019. Vol. 10. P. 777. DOI: 10.3389/fendo.2019.00777
22. Kui H., Li P., Wang T. et al. Dynamic mRNA expression during chicken ovarian follicle development. // G3 (Bethesda). 2023. Vol. 14. nr 1. Article ID jkad237. DOI: 10.1093/g3journal/jkad237
23. 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
24. Lebedeva I.Y., Lebedev V.A., Grossmann R., Kuzmina T.I., Parvizi N. Characterization of growth hormone binding sites in granulosa and theca layers at different stages of follicular maturation and ovulatory cycle in the domestic hen. // Biol. Reprod. 2004. Vol. 71. nr 4. P. 1174–1181. DOI: 10.1095/biolreprod.104.030056
25. Liu X., Lin X., Mi Y., Li J., Zhang C. Grape seed proanthocyanidin extract prevents ovarian aging by inhibiting oxidative stress in the hens. // Oxid. Med. Cell. Longev. 2018. Vol. 2018. Article ID 9390810. DOI: 10.1155/2018/9390810.
26. Luna M., Martínez-Moreno C.G. et al. Extrapituitary growth hormone in the chicken reproductive system. // Gen. Comp. Endocrinol. 2014. Vol. 203. P. 60–68. DOI: 10.1016/j.ygcen.2014.02.021
27. Markström E., Svensson E.C., Shao R., Svanberg B., Billig H. Survival factors regulating ovarian apoptosis – dependence on follicle differentiation. // Reproduction. 2002. Vol. 123. nr 1. P. 23–30. DOI: 10.1530/rep.0.1230023
28. Padhi M., Chatterjee R., Haunshi S., Ullengala R. Effect of age on egg quality in chicken. // Indian J. Poult. Sci. 2013. Vol. 48. nr 1. P. 122–125.
29. Pilecka I., Whatmore A. et al. Growth hormone signalling: sprouting links between pathways, human genetics and therapeutic options. // Trends Endocrinol. Metab. 2007. Vol. 18. nr 1. P. 12–18. DOI: 10.1016/j.tem.2006.11.004
30. Ru M., Liang H., Ruan J. et al. 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
31. Smekalova A., Lebedeva I., Parvizi N., Grossmann R. Plasma levels of growth hormone in laying hens in relation to developmental and hormonal factors. // J. Anim. Sci. 2019. Vol. 97. Suppl. 3. P. 367–368. DOI: 10.1093/jas/skz258.733
32. Socha J.K., Hrabia A. Response of the chicken ovary to GH treatment during a pause in laying induced by fasting. // Domest. Anim. Endocrinol. 2019. Vol. 69. P. 84-95. DOI: 10.1016/j.domaniend.2019.05.001
33. Williams J., Harvey S., Leclercq B. Plasma levels of luteinizing hormone, growth hormone, and estradiol from six weeks of age to sexual maturity in two lines of chickens selected for low or high abdominal fat content. // Poult. Sci. 1986. Vol. 65. nr 9. P. 1782–1786. DOI: 10.3382/ps.0651782