维生素E对罗非鱼抗氧化功能的microRNA调控机制研究

目前国内外关于营养因子影响鱼类抗氧化相关基因表达的研究尚十分薄弱，而维生素抗氧化功能的microRNA（miRNA）分子调控机制则未见报导。.为深入探讨营养因子保护鱼类免受氧化损伤的分子机理，本项目选择广泛养殖且具有重要经济效益的罗非鱼为材料，通过HPLC、实时荧光定量PCR以及Western blotting等技术手段，从维生素E对脂类代谢、蛋白质代谢和核酸代谢的影响3个方面，对α-tocopherol（αT）、胆固醇、HO-1蛋白、抗氧化相关的5种蛋白mRNA及8种miRNA进行综合分析，探讨维生素E对罗非鱼抗氧化相关miRNA的影响，揭示维生素影响抗氧化相关基因表达的关键调控因素。本研究首次从功能基因组水平探讨维生素E对鱼类的保护机制，揭示营养因子抗氧化功能的分子机理，同时为完善人工饲料配方及提高养殖品质提供参考。因此本项目不仅具有重要学术意义，而且具有潜在的应用前景。

为深入探讨营养因子保护鱼类免受氧化损伤的分子机理，本项目选择广泛养殖且具有重要经济效益的罗非鱼为材料，通过HPLC、实时荧光定量PCR以及Western blotting等技术手段，从维生素E对脂类代谢、蛋白质代谢和核酸代谢的影响3个方面，对α-tocopherol（αT）、胆固醇、HO-1蛋白、抗氧化相关的5种蛋白mRNA及8种miRNA进行综合分析，探讨维生素E对罗非鱼抗氧化相关miRNA的影响，揭示维生素影响抗氧化相关基因表达的关键调控因素。结果显示：饲料中维生素E过量添加（2500mg/kg ）组的罗非鱼WGR、SGR均低于其它各组。罗非鱼肝胰脏维生素E的含量随饲料中的维生素E的增加呈指数式增长。总胆固醇的含量随着维生素E添加成下降趋势。HO-1随维生素E的添加显著降低，但在维生素E过量添加时与对照组无显著差异。当维生素E过量时，基本上所有检测的抗氧化相关蛋白质的mRNA表达量均下调；而当维生素E不足（0mg/kg）时，只有5a-R1的mRNA表达量急剧上升，而CD36，HO-1和α-TTP的mRNA表达量则呈下降趋势。在维生素E过量时，与对照相比8种miRNA的表达量均显著上调，而当维生素E缺乏时，部分miRNA的表达量出现不同程度的下调，例如miR-223，miR-146a，miR-16及miR-122；而其他4种miRNA则基本维持在与对照相同的程度。为确定8种miRNA与机体的抗氧化系统的关联和提供更多关于miRNA在机体体内工作机制的信息，从美国国立生物技术信息中心（NCBI）网站上下载了尼罗罗非鱼120, 991条mRNA序列和表达序列标签来分析miRNA的靶基因：8种miRNA均有多个靶基因，从10个靶基因（miR-146a）到302个靶基因（miR-21）。另外，在本项目经费的支持下，在保证完成任务书规定任务的同时，充分利用已经获得的实验材料，对不同浓度维生素E处理条件下罗非鱼肝脏miRNA的表达谱进行了大规模测序及比对分析，结果表明，不同维生素E浓度条件下，有特异性的miRNA出现，而且数量较大。本研究从功能基因组水平揭示维生素E影响抗氧化相关基因表达的分子调控机理，为完善人工饲料配方及提高养殖品质提供参考。同时为治疗人类癌症、神经失调等疾病和老化的发生提供理论基础，完成了研究内容，达到了预定的研究目标。