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卵母细胞在完成卵黄积累后,减数分裂重启,进入最后的生理(减数分裂)成熟阶段,只有达到最后的生理成熟,卵母细胞才能正常排卵、受精。卵母细胞最终成熟以生发泡破裂(germinalvesiclebreakdown,GVBD)为标志,在脊椎动物,卵母细胞最终成熟受下丘脑分泌的促性腺释放激素(gonadotropin-releasinghormone,GnRH)调控,GnRH通过刺激垂体释放卵泡刺激素(folliclestimulatinghormone,FSH)、黄体生成素(luteinizinghormone,LH),诱发GVBD,导致卵母细胞成熟,但在虾蟹类甲壳动物是否存在类似调控通路尚不清楚。本研究以我国重要的水产养殖动物中华绒螯蟹(Eriocheirsinensis)为研究对象,应用反向高效液相色谱法(RP-HPLC)从中华绒螯蟹脑组织提取液分级分离了GnRH类似物,使用章鱼促性腺释放激素抗体(anti-octGnRH)对分离组分进行免疫斑点印迹实验鉴定,获得了高纯度免疫反应呈阳性GnRH类似物分离组分,对该GnRH类似物进行基质辅助激光解吸/电离串联飞行时间质谱(MALDI-TOF/TOFMS)分析,结果表明,蟹脑组织中GnRH类似物具有两个亚型,均为十一肽,即QSYHFSHGWKP与QAYHFSHGWKP,分别命名为EsGnRH-Ⅰ和EsGnRH-Ⅱ,分子量为1356.6Da与1373.6D。与其他物种30种GnRH类型进行比对显示中华绒螯蟹GnRH类似物氨基酸序列具有GnRH家族相同氨基酸保守位点,其中Q1、H4、S6、G8、P11五个氨基酸位点与脊椎动物的GnRH-Ⅰ型、Ⅱ型、Ⅲ型完全相同,W9位点与脊椎动物GnRH-Ⅱ型、Ⅲ型、Ⅳ型相完全一致。同时该类似物具有无脊椎动物GnRH典型结构,即与脊椎动物类似物相比在第一位氨基酸后同样多插入了两个氨基酸,并且具有无脊椎动物相一致的F5位点,特别是其中一种亚型与与海生蠕虫GnRH仅在第十位氨基酸有差异。随后根据获得多肽序列,制备兔抗中华绒螯蟹GnRH类似物抗体(anti-EsGnRH),使用anti-EsGnRH进行脑组织免疫组化分析,结果表明,在前脑的第8与11号细胞群中发现中型与小型细胞的细胞质中发现免疫阳性物质,并且在中脑第10号细胞群发现小型细胞的细胞质中有免疫阳性物质,最后在嗅叶外周的小型细胞的细胞质中发现免疫阳性物质。在后脑部位虽然没有发现免疫阳性细胞群,但是在连接后脑和胸神经节的食道下神经节以及第二触角神经纤维中发现免疫阳性物质分布在神经束中,表明GnRH分泌后可能通过这两条神经通道运输到靶细胞部位,对卵母细胞最终成熟过程产生影响。为了进一步验证这一推断,根据氨基酸序列人工合成中华绒螯蟹EsGnRH-Ⅰ、EsGnRH-Ⅱ,通过活体注射人工合成GnRH进行诱导卵母细胞成熟实验,结果表明,单独注射时这两种亚型均可促进卵母细胞GVBD发生,与空白对照组相比均具有显著性差异(P <0.05),特别是EsGnRH-Ⅰ注射组在500ng/ml时效果最为明显,GVBD比例为40%,与空白对照组相比具有极显著性差异(P<0.01)。两种亚型同时注射与单独注射效果相同,没有表现出协同作用。在脊椎动物中GnRH末端均存在高度保守甘氨酸(Gly,G)位点,为了验证该位点对EsGnRH活性的影响,人工合成添加G的突变体(EsGnRH1-12),与空白对照组相比GVBD比例并没有显著性差异(P>0.05),说明肽段末端添加的G对EsGnRH活性并无影响。这些实验不仅证实中华绒螯蟹GnRH具有与脊椎动物相似功能,同时表明在甲壳动物中确实存在脑-性腺调控通路,通过GnRH参与卵母细胞最终成熟过程调控,促进GVBD发生。