黄颡鱼仔稚鱼和斑马鱼稚鱼糖脂代谢与自噬相关性研究

来源 :华中农业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:forestdancer
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鱼类养殖过程中仔稚鱼期的高死亡率现象是影响养殖产量的重要因素之一,此过程中涉及从内源性营养源向外源性营养源转换的过程,因此仔稚鱼期的高死亡率现象可能与此过程中的糖脂代谢变化密切相关。自噬是一种发生在细胞内的自我降解的过程,与营养代谢关系密切。因此,本实验以仔稚鱼期黄颡鱼(Pelteobagrus fulvidraco)和稚鱼期自噬关键基因beclin1杂合子斑马鱼(Danio rerio)及其对照为实验材料,探讨鱼类仔稚鱼阶段糖脂代谢与自噬之间的相关性,以期为了解和降低鱼类仔稚鱼期死亡率提供一种新的思路。本实验通过检测仔稚鱼不同时期黄颡鱼苗和稚鱼期野生型及beclin1杂合子斑马鱼苗消化系统(胃、肠道、肝脏)的发育、糖脂含量变化和糖脂代谢及自噬相关基因表达水平的变化,探讨鱼类早期仔稚鱼阶段糖脂代谢与自噬之间的相关性。主要结果如下:1.本实验中黄颡鱼仔稚鱼期主要消化器官组织切片HE(hematoxylin-eosin)染色显示胃和肠道发育状况良好,消化腺肝脏在混合性营养阶段的3-4dph(days post hatching)正常发育,进入外源性营养阶段后出现了整个肝脏组织结构较为松散、肝细胞退化等现象,肝脏发育异常。ORO(Oil Red O)染色和PAS(periodic acid-schiff)染色检测显示鱼体糖脂含量在内源性向混合性及外源性营养阶段转换的过程中持续下降:2dph鱼苗卵黄囊储存有丰富的脂肪且肝脏含有大量的糖分,而到了稚鱼期的5-6dph鱼苗鱼体几乎不可见脂肪信号和糖信号。2.本实验中荧光定量PCR检测黄颡鱼仔稚鱼期糖脂代谢相关基因包括糖异生相关基因gys1、pck2和g6pca.1、糖酵解相关基因gck、hk1和pklr、脂肪生成相关基因srebf1、acaca和cd36、脂肪分解相关基因cpt1aa和acox3的m RNA表达水平均呈现持续下降的趋势,这说明此时期鱼体糖脂代谢水平持续下降,且此时期自噬相关基因beclin1、atg7和atg12的m RNA表达水平均呈现持续下降的趋势。3.稚鱼期野生型与beclin1杂合子斑马鱼苗肝脏组织切片HE和ORO染色结果显示,与野生型斑马鱼类似,beclin1杂合子斑马鱼肝脏外观发育状况良好,但其大部分肝细胞中出现了大量的脂肪空泡,整体脂肪含量相比于野生型斑马鱼更高,并且肠道中的脂肪含量也较野生型更多,而两者胃中的脂肪含量则没有明显差异。4.在稚鱼期beclin1杂合子斑马鱼苗糖脂代谢和自噬相关基因表达水平相比于野生型斑马鱼,糖代谢相关基因pck1、gys1、g6pca.1、hk1和pklr、脂代谢相关基因srebf1、acox3和cpt1aa的表达水平均发生了下调,而糖酵解相关基因gck的表达水平出现了明显的上调,可能与肝脏的异常发育有关,脂肪生成相关的两个基因acaca和cd36的表达水平则出现了个体差异。同时,beclin1和atg12基因的表达水平出现了明显的下降,自噬水平整体呈现下降的状态。综上,我们认为在鱼类的仔稚鱼阶段,自噬水平的下降可能会导致糖脂代谢水平出现一定程度的下降,而仔稚鱼期的高死亡率可能与之有关。此结果在理论上丰富了影响鱼体能量代谢相关的信号通路及作用机制,在生产实践上为了解和降低鱼类仔稚鱼期的死亡率提供一种新的思路,对提高黄颡鱼及其它经济鱼类的养殖产量、加快我国水产养殖行业健康发展具有重要意义。
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