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雌二醇(E2)是一种重要的性类固醇激素,可调控生物体的生长、生殖和代谢过程,但尚不清楚其调控甲壳动物卵巢发育和脂质代谢的分子机制。脊椎动物雌激素是通过与雌激素受体(ER)结合来行使其功能。迄今为止,尚未在甲壳动物中进行ER基因的功能鉴定,但发现一种与脊椎动物ER具有高度序列同源性的雌激素相关受体(ERR)。ERR可共享ER信号通路,且其在生物体的繁殖和发育等多种生物过程中起重要作用,但尚不清楚ERR在甲壳动物卵巢发育过程中的作用。本文以三疣梭子蟹为研究对象,探究了雌二醇及ERR在三疣梭子蟹卵巢发育和脂质代谢过程中的调控作用及其可能的作用机制。主要研究结果如下:1)在整个卵巢发育期间,卵黄蛋白原(PtVg)的表达水平在Ⅳ期的卵巢和肝胰腺中最高,而且在卵巢发育的Ⅱ期至Ⅳ期,肝胰腺PtVg-mRNA的表达量远远高于卵巢;Pt Vg-mRNA的阳性信号存在于卵巢中的滤泡细胞(FC),卵黄合成前卵母细胞(PRO)和内源性卵黄合成期卵母细胞(EN)的细胞质,以及肝胰腺中的纤维(F)细胞和吸收(R)细胞核中:在内源性卵黄合成期,Pt Vg-mRNA在卵巢中的阳性信号较肝胰腺中的阳性信号强,而在外源性卵黄合成期,肝胰腺中PtVg-mRNA的阳性信号远远大于卵巢。在内源性卵黄合成期,10-9 mol/L雌二醇浓度处理组可显著提高卵巢中PtVg-mRNA的表达水平,但在外源性卵黄合成期,仅高浓度雌二醇处理组(10-mol/L-1 0-6 mol/L)可显著提高肝胰腺中的Pt Vg-mRNA表达水平。综上所述,三疣梭子蟹的卵黄合成是阶段特异性的,且大部分卵黄蛋白原主要是由肝胰腺产生的,外源性雌二醇对内源性卵黄合成期卵巢和外源性卵黄合成期的肝胰腺内的卵黄合成具有显著影响,但具有剂量依赖性和阶段特异性。2)本研究仅克隆出一条PtERR cDNA序列,分析显示其具有核受体所特有的特征,且不存在信号肽和跨膜结构域。系统进化分析显示PtERR与甲壳动物的ERR聚为一支。qPCR结果显示PtERR-mRNA在三疣梭子蟹的各组织中均有表达,其中卵巢中的PtERR-mRNA表达水平最高;在三疣梭子蟹卵巢发育过程中,PtERR-mRNA在卵巢中具有较高的表达水平,并且在卵巢发育Ⅲ期(外源性卵黄合成期)达到峰值。原位杂交结果显示,PtERR-mRNA的阳性信号存在于卵巢中的滤泡细胞(FC)和卵母细胞。PtERR-dsRNA注射35d后,三疣梭子蟹的卵巢指数、PtERR和PtVg的表达量均呈现出显著下降的趋势,且卵母细胞的发育亦呈现出停滞现象。荧光配体结合结果显示PtERR缺乏结合雌二醇的能力。离体培养结果表明,在外源性卵黄合成期,高浓度雌二醇处理(10-7/1 0-6mol/L)诱导了PtERR和PtVg的转录。转录因子结合位点分析显示在PtVg启动子序列的-1968 bp、-1271 bp、-499 bp、-359bp处均发现了潜在的1/2雌激素应答元件(1/2 ERE)序列。综上,PtERR对卵巢发育具有正向调控作用,其可能通过结合PtVg启动子上的反应元件来调控PtVg的表达。3)对ERR-dsRNA(ERRi)和GFP-dsRNA(GFP)注射后的三疣梭子蟹卵巢和肝胰腺组织进行转录组和蛋白组联合分析发现,卵巢中在转录水平和蛋白水平均显著上调的基因数量为0,而显著下调的基因数量仅有1个。肝胰腺中,在转录水平和蛋白水平均显著上调和下调的基因数量较多,分别为20和49个。富集分析显示,肝胰腺中表达变化一致的基因最显著富集的KEGG通路为糖酵解/糖异生(ko00010)、组氨酸代谢(ko00340)和脂肪酸代谢(ko01212)。与GFP处理组相比,ERRi处理组中与生殖相关的差异基因主要有雌激素磺基转移酶和保幼激素环氧化物水解酶样蛋白,且各差异基因在转录和蛋白水平上均显著下调。此外,ERRi处理组中与营养物质代谢相关的差异基因主要有酰基辅酶A-Δ9去饱和酶、超长链脂肪酸辅酶A连接酶、乙酰辅酶A羧化酶、中链酰基辅酶A脱氢酶、脂肪酸转运蛋白、脂肪酸结合蛋白3、长链酰基辅酶A脱氢酶、磷酸甘油酸激酶和果糖-1,6-双磷酸酯酶。结果表明,ERR可能通过调控三疣梭子蟹体内营养物质的代谢来影响其卵巢发育。4)在活体状态下,雌二醇及其拮抗剂(他莫昔芬)可显著改变三疣梭子蟹肝胰腺中脂质代谢相关基因、脂质组成及其组织结构的变化。具体而言,雌二醇处理改变了脂肪酸β-氧化和脂肪生成相关基因的表达,且降低了极性脂和总单不饱和脂肪酸的含量,但增加了肝胰腺中总多不饱和脂肪酸的含量和B细胞的体积。他莫昔芬处理下调脂质分解相关基因酰基辅酶A氧化酶(ACOX)和脂肪酸转运蛋白(FA TP)的表达,但却显著上调了肉碱棕榈酰转移酶(CPT-I)的mRNA水平和酶活性,且导致肝胰腺小管的管壁变脆及B细胞数量的增加。以上结果表明,雌二醇促进了三疣梭子蟹肝胰腺的脂质分解代谢,而他莫昔芬会损伤三疣梭子蟹的肝胰腺,并导致其肝胰腺中的脂质沉积减少。