鱼类生殖轴与尾部神经分泌系统相互作用的研究

Every existing organism has characteristics of morphology, physiology and behavior that are compatible with the environment; this environmental adaptability is a long-term result of natural selection. Environmental and social stresses have deleterious effects on reproduction ability and behavior, as well as survival of offspring in vertebrates. In order to survive, every animal has a stress system to response to changes of living environment. Caudal neurosecretory system as part of the stress system is an essential neuroendocrine structure for environmental adaptation, unique to fish. This project will study the relationship between caudal neurosecretory system and reproduction, and relevant biological mechanism by using integrated biological research methodology. Systematic study of the gene expression and secretion pattern of caudal neurosecretory system hormone will be carried out, the correlation between the caudal neurosecretory system and hypothalamic–pituitary–gonadal axis will be discover, and the effects and regulation pathway of hypothalamic–pituitary–gonadal axis on caudal neurosecretory system will be also revealed. The regulatory function of caudal neurosecretory system hormone on hypothalamic–pituitary–gonadal axis will also be determined. It is believed that the completion of this proposed research will provide substantial information for understanding comprehensively the role of caudal neurosecretory system in fish.

现存的每一种生物，都具有与环境相适应的形态结构、生理特征及行为，这种环境适应性是长期自然选择的结果。研究发现环境和社会应激会严重影响到脊椎动物生殖能力和行为及后代的生存。为了生存每一种动物都拥有一套应激系统来应对生存环境的变化。尾部神经分泌系统作为鱼类应激系统的一部分，是鱼类适应环境的关键。本项目将应用整合生物学方法，研究鱼类尾部神经分泌系统与繁殖的关系及生物学机理。研究在鱼类繁殖过程中尾部神经分泌系统基因表达和荷尔蒙分泌的变化规律，揭示尾部神经分泌系统和下丘脑-垂体-性腺轴的关联性，阐明尾部神经分泌系统受下丘脑-垂体-性腺轴调控的途径和影响；探讨尾部神经分泌系统分泌的荷尔蒙对下丘脑-垂体-性腺轴的调控作用，更全面认识尾部神经分泌系统作用的分子机制，在鱼类尾部神经分泌系统功能研究方面具有重要意义。

现存的每一种生物，都具有与环境相适应的形态结构、生理特征及行为，这种环境适应性是长期自然选择的结果。研究发现环境和社会应激会严重影响到脊椎动物生殖能力和行为及后代的生存。为了生存每一种动物都拥有一套应激系统来应对生存环境的变化。尾部神经分泌系统（CNSS）作为鱼类应激系统的一部分，是鱼类适应环境的关键。本项目应用整合生物学方法，通过离体与在体实验，研究了鱼类尾部神经分泌系统与繁殖的关系及其相关机理。研究发现，CRH相关肽（CRH、UI与UII）的表达与分泌呈卵巢发育阶段特异性，同时首次证实牙鲆卵巢中CRH相关肽及其受体的表达呈卵细胞发育阶段特异性。敲除CRH和UI后，突变体的产卵能力下降；离体培养实验表明，CRH相关肽可通过p38MAPK途径调控鱼类卵巢滤泡细胞中类固醇激素合成及卵母细胞最终成熟。上述研究结果揭示了鱼类繁殖过程中，CNSS基因表达和荷尔蒙分泌的变化规律，证明CNSS分泌物参与调控鱼类卵巢中卵细胞发育与成熟。来源于下丘脑-垂体-性腺轴的促性腺激素释放激素（GnRH）和促性腺激素（FSH）调控CNSS中Dahlgren细胞的放电活动，以及CRH相关肽和受体表达；用FSH和人绒毛膜促性腺激素（hCG）处理体外培养卵细胞时，也获得相似的结果。本研究还发现，DNA甲基化对CRH的转录有一定的调控作用，转录因子CREB可能对CRH和UI的转录调控起作用。上述研究结果提示，CNSS与HPG轴存在交互作用，证明了CNSS在鱼类生殖中的功能，从新的角度阐明鱼类生殖调控机制，进一步丰富了尾部分泌系统的作用机制。

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