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现有的研究表明,神经肽Spexin、NMU(Neuromedin U)与NMS(NeuromedinS)在生殖、摄食和肌肉收缩等多种生理活动的调控中发挥着重要的作用。但是,它们在硬骨鱼类中的功能仍未清楚。本文利用分子生物学技术,结合生理学手段,在斜带石斑鱼(Epinephelus coioides)中克隆和鉴定了Spexin、NMU与NMS分子,研究了它们在生殖与摄食调控方面的作用。主要研究结果如下: 1.本研究通过基因克隆的方法,在斜带石斑鱼中克隆了Spexin的cDNA与基因;斜带石斑鱼Spexin的蛋白前体由120个氨基酸组成,含有一段极其保守的十四个氨基酸的成熟肽(SP-14)。斜带石斑鱼Spexin基因的开放读码框均由6个外显子与5个内含子构成,与哺乳类的基因结构相同。 2.利用比较基因组学手段,本文首次鉴定了鱼类NMS基因;结合RACE(cDNA末端快速扩增)技术,在斜带石斑鱼中克隆了NMU与NMS的cDNA。氨基酸序列多重比对结果表明,斜带石斑鱼NMU蛋白前体丢失了NMURP,保留一段21个氨基酸的NMU多肽(NMU-21);而NMS丢失了哺乳动物中相应的“NMS”核心肽,保留了一段潜在的34个氨基酸的多肽(NMSRP)。 3.运用realtime-PCR方法,我们研究了Spexin、NMU和NMS在斜带石斑鱼不同状态下的表达变化。组织表达模式表明,Spexin与NMU在斜带石斑鱼的神经中枢系统如下丘脑等脑区域具有丰富的表达,而NMS在垂体中的表达远远高于其他组织。在斜带石斑鱼卵巢发育过程中,下丘脑中Spexin、NMU和NMS均在性原基形成期、卵巢腔形成期和性原细胞增殖时期表达量最高;Spexin、NMU和NMS随着卵母细胞的发育成熟表达量开始逐渐降低,但NMU在卵母细胞成熟阶段再次上升。在连续饥饿7天后,斜带石斑鱼下丘脑Spexin的表达量显著升高,但重新投喂后,其表达量回复到原来的水平;而NMU的表达在饥饿7天后显著下降,重新投喂后大量表达;NMS的表达量在饥饿2天后显著上升,饥饿7天没有显著变化。在斜带石斑鱼正常摄食节律中,下丘脑Spexin的表达量在正常摄食前至摄食后1小时均维持在较高水平,但在摄食3小时后开始下降;NMU在正常摄食的3小时后,表达量开始显著上升;而NMS的表达量在正常摄食时显著卜升,但在摄食1小时后开始下降。Spexin、NMU和NMS的表达模式研究提示它们可能参与了斜带石斑鱼生殖与摄食的调控。 4.通过化学合成斜带石斑鱼Spexin-14、NMU-21和NMSRP,在体注射斜带石斑鱼,发现:Spexin-14与NMURP显著地刺激了斜带石斑鱼下丘脑NPY、Orexin、AGRP1的表达,而NMU-21则显著地降低了下丘脑NPY与AGRP2的表达,提示它们通过调控促进下丘脑的摄食因子来实现对斜带石斑鱼摄食的调控。同时,本研究还发现NMSRP明显地促进了下丘脑sbGnRH的表达。 5.通过在体注射Spexin-14、NMU-21和NMSRP,发现:Spexin-14可以诱导斜带石斑鱼垂体FSHβ表达的上升,但降低了垂体GH的表达;NMU-21显著地降低了垂体LHβ、GH与SL的表达;而NMSRP上调了FSHβ、TSHβ、PRL1与SL的表达。在离体实验中,Spexin-14的处理同样抑制了GH的表达;而NMU-21则刺激了SL与。TSHβ的表达:NMSRP对FSHβ、PRL和SL的表达均有明显的促进作用。