尾加压素II对鱼类摄食和能量代谢调控的研究

尾加压素II(Urotensin II)是鱼尾部神经分泌系统分泌的小分子环肽，它能调节鱼类的渗透压及引起平滑肌收缩。我们从斜带石斑鱼里克隆到了UII及其受体（UT）的cDNA并发现两者在石斑鱼的下丘脑表达量很高。腹腔注射的结果显示UII能显著抑制下丘脑neuropeptide(NPY)和orexin mRNA的表达。NPY与orexin是鱼类最有效的促摄食因子并在调控鱼类能量代谢平衡中具有重要功能。本研究将开展UII对石斑鱼摄食和糖代谢与脂肪代谢调控的研究，在现有工作的基础上，在体研究UII对鱼类摄食行为，主要摄食因子的mRNA表达，NPY与orexin的蛋白水平及糖和脂肪代谢的调控；同时离体研究UII抑制NPY和orexin基因表达的分子机理。本研究将为鱼类营养代谢和生长调控提供新的内容，为低耗安全高效饲料的开发提供可靠的理论依据，对鱼类实现健康养殖具有指导意义。

尾加压素II（UII）是鱼尾部神经分泌系统分泌的小分子环肽，其结构与生长抑素相似。UII的受体UT属七次跨膜 G 蛋白耦联受体。UII能调节鱼类的渗透压及引起平滑肌收缩。有研究显示UII/UT具有内分泌调节功能及在摄食，代谢和生殖中起作用。本研究从斜带石斑鱼尾垂体中克隆得到UII和UT的全长cDNA序列，分别为966bp和1461bp。UII的ORF（387bp）编码由 129 个氨基酸组成的UII 前体；UT 的ORF（1071bp）编码357个氨基酸的成熟肽。同源性分析发现斜带石斑鱼UII与欧洲川鲽的同源性高达87%，而UT与斑马鱼同源性则高达88%。以哺乳动物的阿片肽受体为模板，预测得到UT的3级结构。组织分布的结果显示UII 及 UT在CNSS和性腺表达量都很高，且在下丘脑中的表达量均高于其他脑部各区。UII/UT在心脏形成期的表达量显著高于石斑鱼胚胎发育的其它时期。表达载体pcDNA3.1/Zeo(-).gUT通过瞬时转染技术转入HEK293细胞。共聚焦显微镜检测Ca2+流的结果显示人工合成的UII与转染到HEK293细胞内的UT结合后能够极显著地促进Ca2+的流动，而UT的拮抗剂Urantide能够消除由UII/UT引起的Ca2+流，从而证明UII,UT及Urantide具有生物学活性。鱼雌二醇Elisa试剂盒检测结果显示UII能够显著地促进石斑鱼卵巢碎片中雌二醇的释放，说明UII可能参与调控石斑鱼的生殖。腹腔注射结果显示在注射UII 3小时后, 100ng/gBW 和1000ng/gBW UII能够显著抑制下丘脑NPY和SSI mRNA的表达； 1000ng/gBW UII 同时也显著降低了SSII 的表达；在注射6小时后，10ng/gBW 和100ng/gBW UII明显抑制了orexin mRNA表达。这些结果显示UII/UT系统可能在斜带石斑鱼生长，摄食和能量代谢调控中扮演角色。此外，我们已成功建立了斜带石斑鱼的下丘脑原代细胞和肝细胞的培养体系，为后续研究UII调控斜带石斑鱼的摄食，生长及能量代谢的分子机理奠定了基础。本课题尝试从内分泌学的角度来探讨UII/UT在鱼类中的新功能。由于本课题的资助年限为一年，时间太短，很多实验条件和步骤刚优化并建立起来，未来得及深入研究，希望能获得进一步的资助。