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胰岛素样生长因子(Insulin-like growth factor,IGF)是由肝脏分泌的一种肽类激素,可促进细胞的分化和有丝分裂,对动物生长具有非常重要的作用。影响IGF合成和分泌的因素有很多,在哺乳动物,雌二醇(E2)也可以通过雌激素受体(Estrogen Receptors,ERs)调节IGF的合成与分泌。本研究克隆了两种包含ORF的金钱鱼IGF基因c DNA序列((IGF-1和IGF-2);采用RT-PCR方法检测了IGFs在11种组织(垂体、胃、下丘脑、性腺、肾脏、肝脏、肠、脾、鳃、心和肌肉)中的表达;应用荧光定量PCR检测了金钱鱼胚胎9个不同发育阶段(4细胞期、囊胚期、原肠胚期、神经胚期、眼囊形成期、尾牙期、晶体形成期和肌肉效应期),以及性腺不同发育时期(II期、II期和IV期)IGFs的表达水平,检测了注射雌二醇(E2,4ug/g体重)对垂体GH、肝脏IGFs、ERs和GHRs mRNA表达的影响,以及E2、广谱型雌激素受体拮抗剂(Fulvestrent)、α型雌激素受体拮抗剂(MPP)、β型雌激素受体拮抗剂(PHTPP)离体(0.1、1和10μM)孵育对肝脏IGFs、ERs和GHRs mRNA表达的影响。主要结果如下:1、金钱鱼IGF基因克隆及序列分析克隆获得金钱鱼两种IGF亚型,其中IGF-1的开放阅读框(Open reading frame,ORF)为561bp,编码个186氨基酸,包含15个结合蛋白结合位点、四个poly核酸结合位点、一个信号肽区域和一个家族活性肽区域;IGF-2的ORF为648bp,编码215个氨基酸,包含14个结合蛋白结合位点、五个poly核酸结合位点、一个信号肽区域和一个家族活性肽区域。两种IGF氨基酸序列同源性比对表明,金钱鱼IGF具有较高的保守性。进化树分析发现,金钱鱼IGF-1和IGF-2与鲈形目中花鲈(Lateolabrax maculatus)的亲缘关系最近,分别达95%和91%。2、金钱鱼类IGF基因的时空表达在所检测的11种组织中,IGF-1 mRNA在雌、雄金钱鱼肝脏中高表达,而IGF-2mRNA在雌、雄金钱鱼所有组织中均有表达;在胚胎发育各个发育阶段均能检测到IGF-1 mRNA表达,且随胚胎发育表达水平持续上升,而IGF-2mRNA在受精后至囊胚期表达极低,原肠胚和神经胚期表达上调,眼囊形成期表达开始下调。雌、雄鱼肝脏中IGF-1表达随性腺成熟逐渐升高,而IGF-2mRNA的表达呈相反趋势。3、腹腔注射E2对金钱鱼GH/IGF mRNA表达的影响腹腔注射4ug/g体重E2 6h后,雌性金钱鱼垂体GH mRNA的表达显著上调,但对雄鱼GH mRNA的表达无显著影响;雌鱼IGF-1mRNA显著上调,而IGF-2mRNA显著下调,雄鱼肝脏中IGFs mRNA均显著上调。4、E2离体孵育对肝脏IGFs、ERs和GHRs mRNA表达的影响不同剂量的(0.1、1和10μM)E2离体孵育金钱鱼肝脏碎片6 h,发现E2以明显剂量依存效应显著促进雌鱼IGF-1和ERα,抑制IGF-2和ERβ1 mRNA的表达,而对ERβ2和GHRs mRNA的表达无显著影响;在雄鱼,E2以明显剂量依存效应显著促进IGFs,ERα,抑制ERβ1 mRNA的表达,但对ERβ2和GHRs mRNA无显著影响。5、雌激素受体拮抗剂离体孵育对肝脏IGFs、ERs和GHRs mRNA表达的影响广谱型雌激素受体拮抗剂Fulvestrent能明显抑制雌、雄鱼肝脏中IGFs和ERs mRNA的表达(P<0.05),对GHRs无显著作用。α型雌激素受体拮抗剂MPP显著抑制雌鱼肝脏中IGF-1和ERα、促进IGF-2和ERβ1 mRNA的表达(P<0.05),抑制雄鱼IGFs和ERα、促进ERβ1 mRNA的表达。β型雌激素受体拮抗剂PHTPP抑制雌鱼肝脏中IGFs和ERβ,促进ERαmRNA的表达,但促进雄鱼IGF-2和ERαmRNA的表达,抑制IGF-1和ERβmRNA的表达。结果表明,IGF-1、IGF-2在金钱鱼生长、胚胎发育及性腺发育中发挥重要作用。E2可通过GH/IGF轴调控IGF的表达,也可通过ER调控IGF的表达。此外,E2对雌、雄鱼IGF-1的调控作用通过ERα和ERβ共同介导,而E2对雌、雄鱼IGF-2的调控通过不同通路,雌鱼通过ERβ1介导,而雄鱼通过ERα介导。