缺氧和福美双对藏鸡和肉鸡胫骨生长板HIF-1α、Hsp90及VEGF/VEGF受体表达的影响

Hypoxia increases the expressing levels of HIF-1α in mammalian and promote angiogenesis-related factors genreation,such as Hsp90, VEGF. Broilers tibial dyschondroplasia (TD) is due to the angiogenic disorders, Hypoxia is one of the key factor in the pathogenesis of Broiler TD.Our previous study showed Hsp90 expression level elevated in tibial growth plate in broiler TD, but it did not promote angiogenesis, the mechanism needs to be researched. Using Tibetan chicken as an comparison model, this project will compare the sequential difference expression of HIF-1α、Hsp90 and angiogenesis-related factors bFGF、VEGF and its receptor in growth plate between tibetan chicken and broiler chickens under hypoxic environmental conditions and thiram-induced tibial cartilage dysplasia; meanwhile, the mothed of cell culture is used to study chondrocytes differentiation、HIF-1α、Hsp90、bFGF、VEGF and its receptor expression characteristics from tibetan chicken and broiler under hypoxic conditions and thiram in medium.Based on these result the mechanism of different angiogenesis releated species in tibial growth plate is drown. The project will probe the advantage of genetic characteristics adapting plateau of tibetan chickens and provide new ideas for bring up new broiler breeds resistant TD.

缺氧致哺乳动物HIF-1α表达水平增高，诱导血管生成相关因子Hsp90、VEGF生成。肉鸡胫骨软骨发育不良（TD）是由于病变部位血管发育障碍，缺氧是其中的一个关键因子。我们前期的研究发现，Hsp90在肉鸡TD时其胫骨生长板表达水平增加，但却并不能促进血管生成，其中的机理需要进一步研究。本项目以藏鸡为比较模型，研究藏鸡和肉鸡在缺氧环境条件和福美双诱导TD时胫骨生长板HIF-1α、Hsp90和血管生长相关因子bFGF、VEGF、及其受体等的时序性表达差异；结合细胞培养实验，研究藏鸡和肉鸡胫骨生长板软骨细胞在缺氧和福美双刺激条件下细胞分化、HIF-1α、Hsp90、bFGF、VEGF及其受体表达的特点，观察藏鸡和肉鸡在缺氧和福美双诱导下胫骨生长板血管生成的差异，探究品种影响胫骨生长板血管生成的差异的机制。该项目将进一步深入研究藏鸡独特的高原适应遗传特性，为培育新的抗TD的肉鸡品种提供新的思路。

肉鸡胫骨软骨发育不良是肉鸡常见的骨骼疾病之一，每年给世界家禽业造成较重的经济损失。本病以胫骨软骨发育异常，在近干骺端形成锥形未钙化的透明软骨楔为特征，该病变区域血管分布与正常相比显著降低。缺氧是其中的一个关键因子。我们前期的研究发现，Hsp90 在肉鸡 TD 时其胫骨生长板表达水平增加，但却并不能促进血管生成，其中的机理需要进一步研究。由于藏鸡具有独特的高原适应性遗传特性，因此是研究低氧生理和遗传机制的良好模式动物。本项目的主要研究内容：1、缺氧对藏鸡和肉鸡胫骨生长板（GP）软骨分化及胫骨生长板区域血管分布情况的组织病理学观察评估。2、缺氧对藏鸡和肉鸡胫骨生长板 HIF-lα、HSP90、bFGF、VEGF/VEGF受体基因及蛋白表达的分子生物学检测。3、缺氧对体外培养的藏鸡和肉鸡GP软骨细胞HIF-lα、HSP90、VEGF/VEGF受体基因和蛋白表达的分子生物学检测。4、福美双对藏鸡和肉鸡TD发病率及HIF-lα、HSP90、bFGF、VEGF/VEGF受体基因和蛋白时序性表达的分子生物学检测。研究结果如下：1、缺氧条件下，藏鸡的骨骼发育优于肉鸡；藏鸡胫骨生长板区域血管分布所占区域和低氧诱导因子的表达均显著高于AA肉鸡（p<0.05）。2、在高海拔低氧环境下，藏鸡胫骨生长板上 HIF-1α/VEGF/VEGFR 信号通路目的基因的表达显著高于肉鸡。3、发生TD时，VEGF/FGF/Ang-1/PDGF-BB及其受体在胫骨血管形成过程中表达显著下降，调控血管岛成熟相关的目的基因和蛋白表达都呈现出下降的状态。4、福美双能显著下调体外培养的生长板软骨细胞HIF-lα、HSP90、VEGF/VEGF、FGF受体的表达，在缺氧条件下HIF-1ɑ和血管生长相关基因VEGFA和 VEGFR1的表达水平都有显著的升高；FGF基因表达则呈现下降趋势，差异不显著。本研究表明，胫骨软骨发育不良有种属易感性，缺氧是诱发该病的一个重要原因，藏鸡由于长期的高原缺氧环境生长对胫骨软骨发育不良有抗性，可作为培育具有胫骨软骨发育不良的家禽品种。