克氏双锯鱼kiss及gr基因在其脑中的表达分布

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kisspeptin作为HPG轴上游主要的生殖调控因子,被认为是介导社会压力和生殖调控的关键因素。脊椎动物中,糖皮质激素是一种重要的应激激素,可通过糖皮质激素受体(Glucocorticoid receptor,GR)影响kiss基因表达。克氏双锯鱼(Amphiprion clarkii)是一种雄性先熟的雌雄同体鱼类,其性腺发育状态由个体所处社会地位决定。并且,我们先前的研究发现kiss2和gr2在克氏双锯鱼非功能个体下丘脑中的表达量显著高于功能个体,表明kiss和gr基因参与了社会压力对性腺发育的调控。因此,研究克氏双锯鱼大脑中kiss1、kiss2基因的分布,及kiss与gr基因的共表达,从神经解剖学角度探究脑区kiss的功能,并证明表达kiss的脑区核团细胞对gr1/gr2 m RNAs呈阳性,对解释社会压力影响生殖调控的机制具有重要意义,主要结果如下:1.本研究选取克氏双锯鱼全脑矢状及冠状冷冻切片,通过RNAscope技术,鉴定kiss基因在其脑中的表达分布。发现kiss1、kiss2信号广泛分布于端脑(Tel)、小脑瓣膜内侧(Vam)、小脑(CER)和下丘脑(Hyp),同时kiss2基因在视顶盖(OT)、间脑(DIE)、延髓(MO)区域也有分布。根据kisspeptin神经元在克氏双锯鱼脑部矢面分布情况,我们选择四个冠状切面进一步搜索kiss1、kiss2基因信号。发现kisspeptin神经元表现出性别二态性,在雌性个体中,kiss1主要在缰核(NHd)和下丘脑外侧弥漫核(NDLIl)高表达,同时在内背侧端脑3区(Dm3)、内背侧端脑2区(Dm2)、背侧端脑外侧后部(DIp)、背侧端脑后部(Dp)和小脑体(CCe)有少量表达。kiss2信号广泛分布于端脑、间脑、中脑和后脑,特别是下丘脑外侧隐窝核(NRLd)。在雄性个体中,kiss1 m RNA在NHd大量表达,但在NDLIl少量表达,在端脑等其他脑区无kiss1分布。kiss2信号在雄性中的分布模式与雌性相似,但其信号强度不及雌性。在缰核、下丘脑外侧隐窝核检测到kisspeptin神经元被认为与生殖调节和社会压力有关,kisspeptin神经元的性别二态性分布提示kiss基因可能参与了硬骨鱼受社会压力调控的生殖功能。2.利用多通道RNAscope检测,探究gr1、gr2在克氏双锯鱼全脑各核团中的分布模式,分析kiss与gr基因在其脑中的共表达情况。结果显示,在端脑的内背侧端脑2区(Dm2)、内背侧端脑3区(Dm3)、背侧端脑外侧后部(DIp)和背侧端脑后部(Dp)核团中,gr1、gr2与kiss1基因共表达。在间脑区域,gr1和gr2与缰核(NHd)kiss1神经元共表达,且在此区域gr1表达丰度不及gr2。在小脑中,gr1、gr2与小脑体(CCe)核团kiss1共表达。下丘脑中,gr1和gr2与kiss1共表达于外侧弥漫核(NDLIl)。而kiss2与gr基因共表达于端脑的Dm3、Dm2、DIp、Dp区域,间脑的NRLd、NDLIl、肾小球核后部(NGp)、被盖体(TEG)、后结节脑室周围核(TPp)区域,中脑的OT区域以及后脑的CCe区域,此外gr2在Dm3、Dm2、OT、NGp、TPp、NRLd区域的表达量远高于gr1,而在DIp、NDLIl区域其信号丰度远不及gr1。kiss1、kiss2与gr1、gr2共定位结果提示,糖皮质激素可能通过其受体影响缰核、下丘脑外侧隐窝核等表达kiss基因的细胞群,参与社会压力对生殖的调控。
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