鸟类拥有独特的皮肤附属物，叫做羽毛，羽毛来自最外层的皮肤细胞。羽毛有几个重要的功能，如飞行、温度调节、保护免受外部刺激和交配行为。鸟类羽毛的性别特异性发育和区分雄性和雌性的充满活力的羽毛图案，也被称为两性二态性，引起了全球研究界的兴趣。

先前的科学报告暗示了雌激素和甲状腺激素在羽毛形成中的作用。然而，潜在的分子机制和两种激素之间的关系尚不清楚。为了揭示鸡毛两性二态性背后的荷尔蒙相互作用，日本的一组研究人员现在进行了一系列先进的、创新的基因表达实验。

该研究小组由日本冈山大学环境、生命、自然科学与技术研究生院的Sakae Takeuchi教授领导，日本冈山大学环境、生命、自然科学与技术研究生院的Hibiki Fukuchi博士协助。他们的研究结果于2024年8月22日在线发表在《普通与比较内分泌学》杂志上，并于2024年10月1日发表在该杂志第357卷上。

谈到这项研究背后的动机，竹内教授说：“在大多数脊椎动物中，由脑垂体中间叶分泌的促黑素细胞激素（MSH）调节身体颜色。然而，鸟类由于缺少中间叶而被认为缺乏MSH。我们的研究小组已经记录并证明了鸟类产生并利用MSH来调节羽毛的发育。”

最初，研究人员给雄性鸡注射了雌激素（E2）胶囊，这种胶囊诱导E2治疗的雄性鸡形成了雌性类型的羽毛，具有明显的小管存在。此外，他们还研究了甲状腺激素激活/失活系统在鞍羽两性异形中的作用。为此，Takeuchi和他的同事利用RT-PCR分析研究了再生羽毛毛囊RNA（核糖核酸）中特定基因的表达，如DIO2（2型去碘酶）-甲状腺激素激活剂和DIO3（3型去碘酶）-甲状腺激素失活剂。此外，还观察了小管特异性标记物BlSK1 （barbule specific keratin 1）和红/黄黑色素诱导剂ASIP （agouti signaling protein）的表达。

结果表明，E2处理抑制了DIO3和ASIP的表达，同时刺激了BlSK1的表达，从而影响了羽毛的整体条纹结构和颜色。最后，研究人员通过给药甲状腺素（T4）和三碘甲状腺原氨酸（T3）来评估甲状腺对两性异形的影响。他们发现，在鸡体内注射T4增加了BlSK1和POMC （proopiomelanocortin）的表达，POMC是MSH的前体，可诱导黑色/棕色黑色素，从而产生固体黑色羽毛。用T3处理培养的牙髓细胞（分离自羽翼羽毛）可增加POMC的表达。

Takeuchi教授分享了他对这些发现的总结看法，他说：“通过理解由激素驱动的两性二态性和性别差异，我们不仅试图加强对生物多样性的掌握，而且还为一个更加包容和接受性少数群体的社会做出了贡献。”不用说，这种理解会培养同理心，促进社会凝聚力，通过鼓励对多样性的更大宽容和理解，使整个社会受益。

总之，这些发现揭示了导致鸡毛性别异形的激素依赖分子机制，并突出了自古以来日本社会对鸡的文化意义。

关于冈山大学，日本

作为日本的顶尖大学之一，冈山大学旨在为世界的可持续发展创造和建立新的范例。冈山大学提供广泛的学术领域，成为综合研究生院的基础。这不仅使我们能够进行最先进和最新的研究，而且还提供了丰富的教育经验。

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关于日本冈山大学竹内荣教授

Takeuchi Sakae现任日本冈山大学环境、生命、自然科学与技术研究生院教授。在日本东北大学完成高等学业后，他一直积极参与学术和研究。他在知名高影响因子期刊上发表了94篇论文，被引用超过2400次。主要研究方向为分子遗传学、基因调控、羽毛色素沉着、两性二态现象、黑素皮质素系统。他参与了多个研究项目，并在其他出版物中出版了四本书。