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Phoenixin(Pnx)是一种最近发现的新型内源性神经肽,参与小鼠的生殖、摄食调节和胃肠运动、焦虑和认知行为等多种生理过程。Pnx在小鼠中主要存有两种活性形式,即Phoenixin-14(Pnx-14)和Phoenixin-20(Pnx-20),但其在硬骨鱼类中的功能尚未见报道。为了探究Pnx在金钱鱼生长和生殖过程中的作用以及作用机制,本研究克隆了金钱鱼(Scatophagus argus)包含pnx开放阅读框(Open reading frame,ORF)的c DNA片段。通过RT-PCR方法分析了pnx在所检测的雌、雄鱼共11种组织(下丘脑,脑垂体,卵巢,精巢,心脏,肝脏,肾脏,脾脏,头肾,肠和肌肉)中的表达水平;利用免疫组化对Pnx在下丘脑中的精细定位进行了分析。采用荧光定量PCR检测了下丘脑和脑垂体中pnx在卵巢不同发育时期(II期、III期和IV期)的表达水平,检测了注射(10 ng/gbw和100 ng/gbw)和离体孵育(10 n M和100 n M)条件下,Pnx-14和Pnx-20对脑垂体中的Ghrhr(生长激素释放激素受体)和Gh(生长激素),以及肝脏中的Ghrs(生长激素受体)表达的影响;同时检测了注射(10 ng/gbw和100 ng/gbw)和离体孵育(10 n M和100 n M)条件下,Pnx-14和Pnx-20对下丘脑中的Gn RHs(促性腺激素释放激素),以及脑垂体中的Gn RHR(Gn RH受体),Fsh(促卵泡激素)和Lh(促黄体激素)表达的影响。主要结果如下:1、金钱鱼pnx基因克隆及时空表达分析本研究从金钱鱼中克隆获得了pnx的开放阅读框(ORF)全长为210 bp,编码69个氨基酸。同源性分析发现Pnx与大黄鱼、尼罗罗非鱼和底鱂具有高度同源性(>80%)。在所检测的11种组织(下丘脑,脑垂体,卵巢,精巢,肝,肾,胃,脾,肠,心脏,鳃和肌肉)中,pnx在雄鱼和雌鱼包括生长轴(下丘脑,脑垂体和肝脏)和生殖轴(下丘脑,脑垂体和性腺)等组织中均有检测到有表达。免疫组化结果显示在金钱鱼的下丘脑室旁核(Paraventricular Nucleus,PVN)、弓状核(Arcuate Nucleus,ARC),下丘脑外侧区(LH,lateral hypothalamic area)均检测到Pnx免疫阳性信号。在卵巢发育过程中,下丘脑中pnx在IV期的表达显著高于II期和III期。在脑垂体中,pnx在IV期中表达最高,III期中等表达,II期中表达最低。2、Pnx-14和Pnx-20对金钱鱼生长相关基因mRNA表达的影响在体注射Pnx-14和Pnx-20(10和100 ng/g体重)后,脑垂体中的Ghrhr和Gh,以及肝脏中Ghr1和Ghr2的表达显著增加。在离体条件下,用Pnx-14和Pnx-20(10 n M和100 n M)离体孵育脑垂体和肝脏碎片6 h后,脑垂体Ghrhr和Gh以及肝脏中Ghr1的表达显著增加,但是对Ghr2的表达,以及在10 n M Pnx-20孵育条件下,Ghr1的表达没有影响。在体注射与离体孵育的结果趋于一致,说明Pnx-14和Pnx-20对金钱鱼的生长活动起重要作用。3、Pnx-14和Pnx-20对金钱鱼生殖相关基因m RNA表达的影响用Pnx-14和Pnx-20(10 n M和100 n M)离体孵育下丘脑和脑垂体碎片6 h后,脑垂体中Gn RHR、Fsh和Lh的表达显著增加,但是对下丘脑中Gn RH的表达,以及在10 n M Pnx-20孵育的条件下,脑垂体中的Lh和Fsh的表达没有影响。用Pnx-14和Pnx-20(10 ng/g和100 ng/g体重)注射金钱鱼后,脑垂体中Gn RHR,Fsh和Lh的表达显著增加。但在10 ng/gbw Pnx-20处理条件下,脑垂体中Gn RHR、Fsh和下丘脑中Gn RH的表达。在体注射与离体孵育的结果趋于一致,说明Pnx-14和Pnx-20对金钱鱼的生殖活动起重要作用。结果表明,Pnx既可以通过刺激金钱鱼脑垂体中Ghrhr和Gh表达进而促进Ghrs的表达参与金钱鱼生长调节,也可以直接促进金钱鱼肝脏中的Ghr1表达参与金钱鱼的生长调节。此外,下丘脑和脑垂体中pnx随卵巢发育表达逐渐增高。重要的是,Pnx可通过提高脑垂体中Gn RHR的表达,从而促进Lh和Fsh分泌来参与金钱鱼的生殖调节。此外,Pnx也可直接通过促进垂体中Lh的表达参与金钱鱼的生殖调节。综上所述,Pnx可能在金钱鱼生长和生殖调控中发挥重要作用。