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银星竹鼠（Rhizumys pruinosus）终生营地下洞穴生活,在形态和生理上进化出许多不同于地面鼠的特征,其中一个典型特征是繁殖力低,平均胎仔数仅2-4只。在生活史对策上,地下鼠选择r对策应对资源有限的洞道生活,因此,即使地下鼠产仔数与地面鼠相比明显低,但由于其具有较长的生长周期和寿命及较少的天敌,仍能保证种群水平基本稳定。目前有关地下鼠低繁殖率的分子机制研究还很不充分,本研究以高繁殖力的地面鼠SD大鼠为对照,比较研究地下鼠银星竹鼠低生育率的分子机制。通过组织学方法观察银星竹鼠和SD大鼠卵巢组织结构,确定不同时期卵巢发育状态。基于组织形态学结果,按照两种鼠卵巢发育相同水平分组（银星竹鼠1、3、4、5、6、7月龄;SD大鼠7、15、25、30、40、60日龄）进行生理和分子生物学实验。利用酶联免疫分析法检测血清激素雌二醇（E2）、睾酮（T）、卵泡刺激素（FSH）和黄体生成素（LH）水平;实时荧光定量PCR技术检测卵巢与卵泡发育和成熟相关基因:FSH受体（Fshr）、E2受体2（Esr2）、LH受体（Lhcgr）、雄激素受体（Ar）、胰岛素样生长因子1（Igf1）、胰岛素样生长因子受体1（Igfr1）、胰岛素样生长因子结合蛋白4（Igfbp4）、芳香化酶（Cyp19a1）、骨形态发生蛋白15（Bmp-15）和叉头转录因子O1（Foxo1）mRNA相对表达量;蛋白免疫印迹法检测FSHR、ESR2、AR、FOXO1和IGFBP4蛋白相对表达量。得到以下主要结果:1.卵巢组织结构研究结果显示:银星竹鼠2月龄卵巢仍未出现窦腔卵泡,表明银星竹鼠卵巢发育到2月龄时仍处于发育早期阶段;5月龄卵巢含有各阶段卵泡,未见黄体;6月龄和7月龄卵巢出现黄体,表明7月龄卵巢发育完全成熟,即进入育龄期时间晚。银星竹鼠与SD大鼠的次级卵泡数达到峰值时无显著差异,而窦腔卵泡数和成熟卵泡数达到最大值时均极显著低于SD大鼠（P＜0.01）,且卵巢发育成熟后成熟卵泡数量均极显著低于SD大鼠（P＜0.01）,闭锁卵泡水平从2月龄后显著升高并极显著高于SD大鼠（P＜0.01）。2.血清中激素（FSH、E2、LH、T）水平结果显示:银星竹鼠FSH水平在卵巢发育成熟前显著低于发育成熟后（P＜0.05）,且极显著低于SD大鼠（P＜0.01）;E2水平在卵巢发育过程中未出现明显峰值,到7月龄显著降低（P＜0.05）;在4-7月龄E2水平均极显著低于SD大鼠（P＜0.01）;LH水平在4-7月龄较低,显著低于SD大鼠（P＜0.05）;T在卵巢发育到成熟期前维持稳定水平,在整个发育时期均低于SD大鼠。3.卵巢卵泡发育与成熟的基因相对表达结果显示:激素受体Fshr、Esr2、Lhcgr、Ar mRNA表达:银星竹鼠卵巢Fshr mRNA表达量在1-4月龄显著上调（P＜0.05）,Esr2和Lhcgr mRNA表达量卵巢发育成熟后显著下调（P＜0.05）。在卵巢发育不同阶段,银星竹鼠Fshr、Esr2和Ar mRNA表达量均极显著低于SD大鼠（P＜0.01）,卵巢发育进入成熟期后,Lhcgr mRNA表达量极显著低于SD大鼠（P＜0.01）。胰岛素样生长因子Igf1、Igf1和Igfbp4 mRNA表达:银星竹鼠卵巢Igf1 mRNA表达量在3月龄最高,且极显著高于SD大鼠15日龄,但在6月龄表达量极显著低于SD大鼠40日龄。Igf1 mRNA表达量在4-7月龄均极显著低于SD大鼠25-60日龄（P＜0.01）。Igfbp4 mRNA在6月龄表达上调,且在卵巢发育过程均极显著高于 SD 大鼠（P＜0.01）。调控因子Cyp19a1、Bmp-15和Foxo1 mRNA表达:银星竹鼠卵巢Cyp19a1 mRNA表达量在6月龄显著上调（P＜0.05）,但在1、5和7月龄极显著低于SD大鼠7、30和60日龄（P＜0.01）。Bmp-15 mRNA表达量在4月龄最高,在卵巢发育过程中均极显著高于SD大鼠（P＜0.01）。Foxo1 mRNA表达量在6月龄最高,且极显著高于SD大鼠（P＜0.01）。FSHR、ESR2、AR、FOXO1和IGFBP4蛋白表达:银星竹鼠卵巢FSHR蛋白在4-6月龄表达量较低,ESR2蛋白表达量在1-6月龄无明显变化,7月龄显著下降（P＜0.05）,卵巢发育过程中银星竹鼠4-7月龄FSHR和ESR2蛋白表达量均极显著低于SD大鼠25-60日龄（P＜0.01）。卵巢发育成熟前AR蛋白表达量较低,1-6月龄AR蛋白表达量极显著低于SD大鼠7-40日龄（P＜0.01）。FOXO1蛋白表达量6月龄达最高,极显著高于SD大鼠40日龄（P＜0.01）。IGFBP4蛋白表达量在卵巢发育过程中均极显著高于SD大鼠（P＜0.01）。以上结果说明:与地面鼠SD大鼠相比,地下鼠银星竹鼠FSH水平在卵巢发育成熟前较低,卵巢发育到成熟期后E2、LH和T水平显著低,导致发育为窦腔卵泡数减少,进而成熟卵泡数很少。产生这种结果的主要原因是调节卵巢卵泡发育成熟的基因在银星竹鼠卵巢不同发育时期的表达与SD大鼠有明显差异,高表达量的Bmp-15抑制FSH水平,进而抑制FSHR激活,同时低表达量的AR对FSHR促进作用减弱。低水平的FSHR抑制其下游促进卵泡发育和成熟的基因IGF-1和Cyp19al表达以及LH反应性。IGF-1降低导致LHCGR和ESR2表达受到抑制,低水平的LH和LHCGR诱导膜细胞释放少量的T。T和Cyp19a1水平较低,导致E2的合成减少,同时其受体ESR2表达量较低,导致卵泡发育成熟受到抑制。诱导卵泡闭锁的基因FoxO1在银星竹鼠卵巢发育成熟后表达量显著高于SD大鼠,以及IGFBP4在整个卵巢发育过程中的表达量极显著高于SD大鼠,导致大量卵泡闭锁。综上所述,相比于地面鼠SD大鼠,银星竹鼠卵巢卵泡发育成熟过程中负调控因子 Bmp-15 高表达,正调控因子 FSHR、AR、IGF-1R、LHCGR、Cyp19a1 和 ESR2低表达,抑制了促进卵泡发育成熟的激素水平,导致成熟卵泡数量减少;此外诱导卵泡闭锁的基因IGFBP4、FoXO1高表达,导致卵泡闭锁现象严重,进而导致银星竹鼠排卵数少,胎仔数少,繁殖力低。