雌激素对罗非鱼脂代谢的调控研究

作     者：张孝瑾 

作者单位：上海海洋大学 

学位级别：硕士

导师姓名：罗永巨

授予年度：2020年

学科分类：0908[农学-水产] 09[农学] 

主      题：罗非鱼 雌二醇 脂代谢 基因表达 

摘      要：脂质对于生物体的生命活动至关重要,在动物体中几乎所有细胞都有保留和累积脂质的能力。目前有关鱼类脂代谢的研究主要集中在摄食营养方面,尤其是高脂饲料对鱼体脂代谢的影响。但事实上,除摄食外,脂代谢还受到多种因素的调节,例如激素可以调节鱼类脂代谢。雌二醇(E2)作为动物体内的重要激素之一,在机体内具有很强的生物效应。本文对奥尼罗非鱼进行了不同浓度E2(0 mg/kg、10 mg/kg、25 mg/kg和50mg/kg)及其受体抑制剂ICI 182,780(ICI,35 mg/kg)注射实验,并对尼罗罗非鱼进行了不同浓度E2(0 ng/L,10 ng/L,25 ng/L和50 ng/L)、ICI(1μM/L)以及ICI(1μM/L)+E2(25 ng/L)水相暴露实验,通过q PCR手段检测肝脏中与极低密度脂蛋白(VLDL)合成、脂蛋白脂肪酶和脂蛋白受体、脂肪酸摄取以及甘油三酯代谢等在内的12个与脂代谢相关基因,采用油红O染色的方式观察罗非鱼肝脏脂质沉积,使用相关试剂盒分析罗非鱼血清中总胆固醇(TC)、甘油三酯(TG)、高密度脂蛋白(HDL)、低密度脂蛋白(LDL)和游离脂肪酸(NEFA)的变化,探讨了雌二醇对罗非鱼脂代谢的影响。此外,还通过q PCR技术分析了奥尼、奥利亚和尼罗三种罗非鱼肠道脂代谢相关基因的表达模式。主要研究结果如下:1.雌二醇对奥尼罗非鱼肝脏脂代谢的影响研究为探讨E2注射对罗非鱼脂代谢的影响,分析了注射实验对奥尼罗非鱼12个与脂代谢相关基因的表达影响,并观察了罗非鱼肝脏脂质的沉积,检测了罗非鱼血清中TC、TG、HDL、LDL和NEFA的表达变化。结果表明,注射50 mg/kg E2可以显著使奥尼罗非鱼肝脏内脂滴增大。同时,E2注射可上调罗非鱼血清中的TC、TG、LDL和HDL的含量,但并不会对NEFA的含量产生影响。50 mg/kg E2注射后,奥尼罗非鱼肝脏中与VLDL合成相关基因的表达较高,但LDLR和LRP1的表达水平降低。此外,50 mg/kg E2注射可使奥尼罗非鱼肝脏内FABP3、FABP11a和DGAT2的表达水平上升,CD36和ACO1的表达水平降低。10 mg/kg E2注射不影响大多数脂代谢相关基因的表达,但使LDLR和ACO1的表达水平显著下调。ICI注射可抑制罗非鱼肝脏中MTP、LPL、LRP1、CD36、FABP11a、ACO1和FAS的基因表达。2.雌二醇对尼罗罗非鱼肝脏脂代谢的影响研究为探讨E2水相暴露对罗非鱼脂代谢的影响,分析了水相暴露对尼罗罗非鱼12个与脂代谢相关基因的表达影响,并测量了肝体比及存活率的变化。结果表明,短期E2暴露并不影响尼罗罗非鱼的存活率和肝体比。另外,E2暴露上调了脂代谢相关基因MTP、LPL、CD36和DGAT2的表达,但并不会对APOA4B、LRP1、FABP3、ACO1及FAS的表达产生影响。E2受体抑制剂ICI单独暴露可抑制罗非鱼肝脏中LDLR、FABP3、FABP11a和ACO1的表达。此外ICI单独暴露还可促进APOA4B、APOB及LPL基因的表达水平。对于DGAT2基因,本实验观察到ICI单独暴露于ICI+E2复合暴露组之间差异显著,复合暴露组该基因表达水平显著高于ICI单独暴露。3.雌性尼罗罗非鱼、雄性奥利亚罗非鱼及其杂交子代肠道中脂代谢相关基因的表达差异分析为探讨罗非鱼杂交子代与其父母本间脂代谢相关基因的差异性表达,分析了奥尼、奥利亚和尼罗三种罗非鱼肠道脂代谢相关基因的表达模式。在奥尼罗非鱼的肠道中,APOA4B表达水平中等,但APOB和MTP分别为ELD-B和ELD-N表达模式。LPL和LRP1在杂交子代中显示为越界上调模式,而LDLR被为ELD-B模式。对于脂肪酸摄取相关基因而言,只有FABP11a为越界上调表达模式,CD36和FABP3在杂交子代中均为加性表达。与TG代谢相关的基因FAS和DGAT2,在子代中呈越界上调表达模式。本研究分析的12个基因中有8个基因为非加性表达模式,并且其中5个为越界上调模式。此外,本研究并未发现脂代谢相关基因在杂交子代中出现越界下调的表达模式。本研究结果表明,E2通过刺激与VLDL合成相关基因的表达,抑制脂蛋白脂肪酶和脂蛋白受体相关基因水平,促进TG合成中的限速酶的表达,从而诱导罗非鱼肝脏中脂质的沉积。此外,杂交子代脂代谢相关基因表达较高,利于鱼体脂代谢。通过本研究,初步阐明了雌二醇及其受体抑制剂对罗非鱼脂代谢的调控作用,可为破解罗非鱼脂肪肝病难题提供新思路。