维生素E调控半滑舌鳎亲鱼垂体促性腺激素分泌的作用机制

Gonadotropin Hormone (GtH), as the intermediate signal molecule in the hypothalamus - pituitary - gonadal endocrine system, plays an important role in the reproductive development and endocrine regulation in fish. The mechanism between Vitamin E and GtH is not clear, especially in marine aquaculture broodstock. Therefore, this project was conducted to investigate the relationship between vitamin E and GtH in pituitary by given vitamin E or not through diet, with 3-year-old tongue sole Cynoglossus semilaevis which males grow significantly slower and smaller than females, also the primary culture of pituitary cells was applied in the study. A systematic analysis will be achieved to evaluate the effect of vitamin E on gonadotropin cell and hormone, and its differentia between male and female broodstock, finally to illuminate the mechanism of vitamin E on the promotion of GtH in broodstock of tongue sole, based on histology, cytology, protrinology and genetics studies. This project will provide a new idea and new viewpoint on the nutrition regulation mechanism research in broodstock, the results will contribute to provide the scientific basis understanding on the diversity mechanisms of vitamin E regulating the fish reproductive in broodstock.

促性腺激素(Gonadotropin Hormone, GtH)作为下丘脑-垂体-性腺内分泌系统的中间信号分子，在鱼类的生殖发育、内分泌调控中起重要作用。维生素E作为动物营养和生殖调控的重要因子，其与GtH之间的作用机制尚不清晰。本研究以GtH为靶标，以雌雄大小差异悬殊的半滑舌鳎3龄亲鱼为研究对象，通过亲鱼养殖试验，借助组织切片、实时荧光定量PCR、蛋白质免疫印迹等技术，探明维生素E摄入量对垂体GtH分泌细胞的数量和形态、GtH mRNA和蛋白表达以及GtH含量的影响。利用体外原代培养的垂体细胞，应用放射免疫、核磁共振等方法，查明不同浓度维生素E处理后的细胞和培养液中与GtH含量变化相关的生物标志物。同时，比较雌雄亲鱼在上述两方面的差异，以期阐明维生素E调控半滑舌鳎亲鱼GtH分泌的作用机制。本研究为理解维生素E调控亲鱼生殖的作用机理提供科学依据，并为亲鱼营养调控机制研究提供新视点、新思路。

促性腺激素（Gonadotropin Hormone, GtH），是由脊椎动物垂体前叶细胞合成与分泌的一类糖蛋白激素，包含有两种形式：促滤泡激素（Follicule stimulating hormone，FSH）和促黄体激素（Luteinizing hormone，LH），GtH作为下丘脑-垂体-性腺内分泌系统的中间信号分子，在鱼类的生殖发育、内分泌调控中起重要作用。素有“生育酚”之称的维生素E作为动物营养和生殖调控的重要因子，其与GtH之间的作用机制尚不清晰。本研究以GtH为靶标，以雌雄大小差异悬殊的半滑舌鳎3龄亲鱼为研究对象，通过亲鱼养殖试验和体外垂体组织培养实验，分析二者的相关性。在亲鱼的基础饲料中添加不同浓度的维生素E（0，200，400，800，1600 mg/kg 饲料）饲喂亲鱼8周，实时荧光定量结果显示，垂体组织中FSH mRNA随着饲料中维生素E含量的升高而显著上调，并在维生素E最高含量组达到最高值，而LH mRNA并没有明显变化，但也在维生素E含量最高组有上升趋势；蛋白质免疫印迹分析结果显示，垂体组织中FSH和LH的蛋白表达量随着饲料中维生素E含量的升高而显著上升，并在维生素E最高含量组达到最高值；切片显示，垂体组织FSH和LH分泌细胞面积随着饲料中维生素E含量的升高而显著增大；放射免疫检测结果显示，血清中FSH和LH含量均随着饲料中维生素E含量的升高而显著上升。利用体外原代培养的垂体细胞，在培养液中添加不同浓度的维生素E（0, 18 , 54 μmol/ml）培养3天，放射免疫结果显示，添加维生素E显著提高细胞培养上清液中FSH和LH的蛋白含量，而且FSH的蛋白含量随着维生素E含量的增加而显著升高；实时荧光定量结果显示，细胞中的FSH和LH的mRNA表达与其上清液中的蛋白表达规律一致；细胞免疫组化结果显示，FSH和LH分泌细胞的阳性信号随着饲料中维生素E含量的升高而显著增加，并在维生素E最高含量组达到最高值。以上结果在雌雄亲鱼间没有显著差异。综上所述，维生素E能够显著上调GtH的基因表达、影响其分泌细胞的形态并促进其蛋白分泌，在分子层面初步解析了维生素E调控亲鱼生殖的作用机理，并为亲鱼营养调控机制深入研究提供有益借鉴。