达氏鲟gpr54基因的克隆及Kisspeptin注射对其表达的影响

岳华梅 叶 欢 阮 瑞 刘志刚 李创举

(中国水产科学研究院长江水产研究所, 农业农村部淡水生物多样性保护重点实验室, 武汉 430223)

G蛋白偶联受体54 (GPR54)为Kisspeptin (由kiss-1基因编码)的天然受体, 因此也被称为Kiss1r(Kiss-1 receptor), 最先在大鼠(Rattus norvegicus)中被鉴定出来[1]。GPR54突变将导致小鼠(Mus musculus)丧失生殖功能, 并引发低促性腺激素性功能减退症[2,3]。此外, 敲除小鼠kiss或gpr54均对下丘脑-垂体-性腺轴(BPG轴)功能造成严重影响, 从而确立了kisspeptin/GPR54系统在脊椎动物生殖调控中的重要地位[4—6]。随后的研究发现, Kisspeptin可通过激活促性腺激素释放激素(Gonadotropin-Releasing Hormone, GnRH)神经元的下丘脑通道, 刺激促性腺激素(Gonadotropin, GTH)的分泌, 进而控制生殖轴的各种生理活动[7—9]。Parhar等[10]在罗非鱼(Oreochromis mossambicus)中首次报道了gpr54和gnrh神经元中存在共表达, 为Kisspeptin/GPR54系统通过作用于GnRH参与鱼类生殖调控和青春期启动提供了第一证据。此后, 在军曹鱼(Rachycentron canadum)、鲻鱼(Mugil cephalus)、斑马鱼(Danio rerio)、青鳉(Oryzias latipes)等鱼类中相继发现了GPR54基因的存在[11—14]。进一步的功能分析证明,GPR54可通过与配体Kisspeptin相结合参与鱼类的青春期启动调控、性类固醇激素对促性腺激素的正负反馈调控、雌性动情周期的分子调控及季节繁殖活动调控等[15,16]。

达氏鲟(Acipenser dabryanus)隶属于鲟形目, 为我国特有的淡水定居型鱼类, 主要分布于金沙江下游和长江上游。由于水利水电工程建设、航运、水体污染和过度捕捞等人类活动的影响, 达氏鲟生存环境遭到严重破坏, 物种处于极度濒危状况, 已于1988年被列为国家一级保护动物[17]。达氏鲟规模化全人工繁殖技术虽已突破, 但是人工养殖达氏鲟仍然面临初次性成熟时间长、雌雄发育不同步等问题, 限制了其物种资源恢复。……