doi: 10.15389/agrobiology.2024.4.749rus
УДК 636.5:591.1:612.6
Работа выполнена при финансовой поддержке Российского научного фонда (проект 22-16-00149).
ФУНКЦИОНАЛЬНАЯ АКТИВНОСТЬ КЛЕТОК ИЗ ПРЕОВУЛЯТОРНЫХ
ФОЛЛИКУЛОВ КУР (Gallus domesticus L.) ПРИ ВОЗДЕЙСТВИИ
ТРИЙОДТИРОНИНА in vitro
И.Ю. ЛЕБЕДЕВА ✉, О.С. МИТЯШОВА, А.А. СМЕКАЛОВА,
О.В. АЛЕЙНИКОВА, Е.К. МОНТВИЛА
Гормоны щитовидной железы оказывают множественные эффекты у позвоночных, регулируя рост, развитие и функции многих органов, в том числе входящих в репродуктивную систему. Тиреоидные гормоны также могут участвовать в регуляции раннего старения яичников и поддержании запаса овариальных фолликулов. В овариальных фолликулах птиц, включая кур, обнаружены компоненты тиреоидной системы, обеспечивающие реализацию регуляторного влияния гормонов щитовидной железы на клетки-мишени. Нами впервые проведен сравнительный анализ пролиферативной и стероидогенной активности культивируемых клеток гранулезы и теки из двух самых зрелых преовуляторных фолликулов у кур-несушек породы Hisex White разного возраста и репродуктивного статуса при воздействии трийодтиронина (Т3) — наиболее биологически активного тиреоидного гормона. Целью работы было изучение in vitro влияния Т3 на функциональную активность клеток из преовуляторных фолликулов домашней курицы (Gallus domesticus L.) в связи с процессом репродуктивного старения. В экспериментах использовали молодых кур в возрасте 27-34 нед с длинным циклом яйцекладки (n = 6) и репродуктивно постаревших птиц в возрасте 74-94 нед с коротким циклом яйцекладки (n = 6). Клетки гранулезы и теки выделяли из двух самых больших желтых фолликулов F1 и F2. Фолликулярные клетки культивировали в среде, содержащей 3 % фетальной бычьей сыворотки, в течение 48 ч (гранулеза) или 96 ч (тека) в отсутствие (контроль) или в присутствии Т3 в различных концентрациях (0,5-8,0 нг/мл). После культивирования в средах определяли концентрацию половых стероидных гормонов методом ИФА или оценивали пролиферативную активность клеток фотоколориметрически с использованием реагента ССК-8. У молодых кур Т3 в концентрации 1,0-8,0 нг/мл повышал в 1,1-1,2 раза (p < 0,05) пролиферативную активность клеток гранулезы из фолликулов F1. Напротив, в случае фолликулов F2 гормон понижал эту активность в 1,2-1,3 раза (p < 0,01-0,05) при содержании в среде 1,0-2,0 нг/мл. Кроме того, Т3 в концентрации 0,5-1,0 нг/мл стимулировал in vitro в 1,2-1,3 раза (p < 0,01) пролиферацию клеток теки из фолликулов F2. У птиц с возрастным снижением яйценоскости обнаружено стимулирующее влияние Т3 (1,0-4,0 нг/мл) на рост в культуре клеток гранулезы и теки из фолликулов F1 (c увеличением в 1,2-1,4 раза при p < 0,001-0,05). Этот гормон в концентрации 0,5 нг/мл также повышал в 1,4 раза (p < 0,05) пролиферативную активность текальных клеток из фолликулов F2. У молодых кур Т3 ингибировал в 1,1-1,3 раза (p < 0,01-0,05) продукцию прогестерона культивируемыми клетками гранулезы в случае фолликулов F1 при концентрации Т3 2,0-8,0 нг/мл, а в случае фолликулов F2 — при концентрации 0,5-1,0 нг/мл. В то же время у репродуктивно постаревших птиц Т3 (0,5 нг/мл) тормозил в 1,1 раза (p < 0,05) секрецию прогестерона клетками гранулезы из фолликулов F1. При этом тиреоидный гормон в концентрации 8,0 нг/мл подавлял секрецию тестостерона клетками теки из фолликулов F2 (в 1,9 раза, p < 0,01) и повышал продукцию эстрадиола-17β клетками теки из фолликулов F1 (в 1,8 раза, p < 0,05). Таким образом, Т3 в физиологической концентрации был способен оказывать регуляторное влияние на пролиферативную и стероидогенную активность фолликулярных клеток, которое зависело от их типа и степени зрелости преовуляторных фолликулов у кур-несушек. При этом чувствительность гранулезных и текальных клеток к гормону изменялась в процессе репродуктивного старения птиц.
Ключевые слова: куры-несушки, трийодтиронин, преовуляторные фолликулы, клетки гранулезы, клетки теки, пролиферация, стероидогенез.
I.Yu. Lebedeva ✉, O.S. Mityashova, A.A. Smekalova, O.V. Aleynikova, E.K. Montvila
Thyroid hormones have pleiotropic effects in vertebrates, regulating the growth, development and function of many organs, including those belonging to the reproductive system. Thyroid hormones may also be involved in regulating early ovarian aging and maintaining the supply of ovarian follicles. In the ovarian follicles of birds, including chickens, components of the thyroid system were found that ensure the implementation of the regulatory effects of thyroid hormones on the target cells. We performed for the first time a comparative analysis of the proliferative and steroidogenic activity of cultured granulosa and theca cells from the two most mature preovulatory follicles in Hisex White laying hens of different ages and reproductive statuses under the influence of triiodothyronine (T3), the most biologically active thyroid hormone. The purpose of the work was to examine in vitro the effect of T3 on the functional activity of cells from preovulatory follicles of the domestic hen (Gallus domesticus L.) in connection with the process of reproductive aging. Young hens aged 27-34 weeks with a long laying cycle (n = 6) and reproductively aged birds aged 74-94 weeks with a short laying cycle (n = 6) were used in the experiments. Granulosa and theca cells were isolated from the two largest yellow follicles F1 and F2. The follicular cells were cultured in medium containing 3 % fetal bovine serum for 48 h (granulosa) or 96 h (theca) in the absence (control) or presence of T3 at various concentrations (0.5-8.0 ng/ml). After culturing in the media, the concentration of sex steroid hormones was determined by ELISA or the proliferative activity of the cells was assessed by the photocolorimetric method using the CCK-8 reagent. In young hens, T3 at a concentration of 1.0-8.0 ng/ml increased 1.1-1.2 times (p < 0.05) the proliferative activity of granulosa cells from F1 follicles. On the contrary, in the case of F2 follicles, the hormone reduced this activity by 1.2-1.3 times (p < 0.01-0.05) at a content in the medium of 1.0-2.0 ng/ml. Furthermore, T3 at a concentration of 0.5-1.0 ng/ml stimulated in vitro the proliferation of theca cells from F2 follicles by 1.2-1.3 times (p < 0.01). In birds with an age-related decrease in the egg production, a 1.2-1.4-fold (p < 0.001-0.05) stimulating effect of T3 (1.0-4.0 ng/ml) on the growth of granulosa and theca cells from F1 follicles in culture was found. This hormone at a concentration of 0.5 ng/ml also increased 1.4 times (p < 0.05) the proliferative activity of thecal cells from F2 follicles. In young hens, T3 inhibited 1.1-1.3 times (p < 0.01-0.05) the progesterone production by cultured granulosa cells in the case of F1 follicles at a concentration of 2.0-8.0 ng/ml, and in the case of F2 follicles — at a concentration of 0.5-1.0 ng/ml. At the same time, in reproductively aged birds, T3 (0.5 ng/ml) inhibited 1.1 times (p < 0.05) the secretion of progesterone by granulosa cells from F1 follicles. Concurrently, thyroid hormone at a concentration of 8.0 ng/ml suppressed the secretion of testosterone by theca cells from F2 follicles (1.9 times, p < 0.01) and increased the production of estradiol-17β by theca cells from F1 follicles (1.8 times, p < 0.05). Thus, T3 in a physiological concentration was able to exert a regulatory effect on the proliferative and steroidogenic activity of follicular cells, depending on their type and the maturity degree of preovulatory follicles in laying hens. Meanwhile, the sensitivity of granulosa and thecal cells to the hormone changed during the reproductive aging of birds.
Keywords: laying hens, triiodothyronine, preovulatory follicles, granulosa cells, theca cells, proliferation, steroidogenesis.
ФГБНУ Федеральный исследовательский центр животноводства — ВИЖ им. академика Л.К. Эрнста, |
Поступила в редакцию |
