灌喂氧化鱼油对黄颡鱼胃肠道黏膜胆固醇和胆汁酸合成途径基因差异表达的影响

分别提取灌喂氧化鱼油以及鱼油的黄颡鱼胃肠道肠道黏膜的总RNA。将氧化鱼油组、鱼油组总RNA等量混合后,采用RNA-Seq测序,用Trinity进行de novo拼接、组装,对单一基因进行功能注释;再将氧化鱼油组、鱼油组总RNA分别测序、注释后进行基因表达量分析,并计算氧化鱼油组对鱼油组单一基因的差异表达定量分析,以log_2(OFH/FH)值代表氧化鱼油组相对于鱼油组基因的差异表达量。基因差异表达显示,氧化鱼油导致黄颡鱼胃肠道黏膜组织中胆固醇、胆汁酸生物合成代谢途径的酶以及涉及胆固醇和胆汁酸吸收转运蛋白基因差异表达。黄颡鱼胃肠道黏膜中以乙酰辅酶A为原料的胆固醇生物合成途径关键酶基因差异表达显著下调,从细胞外吸收转运胆固醇的主要蛋白基因差异表达下调,显示灌喂氧化鱼油导致黄颡鱼胃肠道黏膜胆固醇合成能力下降、从其他组织吸收胆固醇的能力下降,血清胆固醇含量下降4.06%。灌喂氧化鱼油后,黄颡鱼胃肠道黏膜以胆固醇为原料的初级胆汁酸合成代谢的关键酶差异表达显著上调,而胆汁酸转运到细胞外和转运到肠腔的载体蛋白基因差异表达下调,肠道再吸收胆汁酸的转运载体蛋白基因差异表达下调及肝细胞从血液吸收转运的载体蛋白基因差异表达上调,而血清胆汁酸含量下降了20.00%。结果表明,胆汁酸的肠肝循环发生障碍,肠腔和血清胆汁酸含量下降、胆汁酸在细胞出现淤积的趋势。     

灌喂氧化鱼油使草鱼肠道黏膜胆固醇胆汁酸合成基因通路表达上调

以草鱼(Ctenopharyngodon idella)为试验对象, 灌喂氧化鱼油7d后, 采集肠道黏膜组织并提取总RNA, 采用RNA-seq方法, 进行氧化鱼油组和正常鱼油组草鱼肠道黏膜基因差异表达水平、基因注释和IPA基因通路分析, 并测定了血清中胆固醇、甘油三酯、高密度脂蛋白和低密度脂蛋白含量. 研究结果显示, 草鱼肠道黏膜在受到氧化鱼油损伤后, 胆固醇和胆汁酸生物合成通路代谢酶、调节胆固醇和胆汁酸合成或转运的代谢酶或蛋白基因差异表达, 部分基因差异表达达到显著性上调水平. 实验结果表明, 草鱼肠道黏膜具备完整的乙酰辅酶A胆固醇胆汁酸的合成代谢基因通路. 肠道黏膜在受到氧化鱼油损伤后, 以乙酰辅酶A为原料的胆固醇生物合成代谢通路基因表达增强, 胆固醇由细胞外转运到细胞内的逆转运途径基因通路表达下调, 胆固醇由细胞内向细胞外转运基因通路表达上调; 以胆固醇为原料的胆汁酸经典合成代谢途径基因通路表达上调, 而胆汁酸的补充合成途径基因表达下调. 在灌喂氧化鱼油后, 血清胆固醇、低密度脂蛋白、甘油三酯含量分别增加了28.84%、29.56%和12.13%, 而高密度脂蛋白含量下降了8.15%.       

氧化鱼油对草鱼肠道黏膜抗氧化应激通路基因表达水平的影响

为了探讨氧化鱼油对草鱼肠道黏膜损伤后, 参与抗氧化应激的基因通路及其通路基因表达活性的变化,以草鱼为试验对象, 灌喂氧化鱼油7d后, 采集肠道黏膜组织并提取总RNA, 采用RNA-seq方法, 进行了氧化鱼油组和正常鱼油组草鱼肠道黏膜基因注释、IPA基因通路分析和基因表达活性差异分析。结果显示, 组织切片观察发现氧化鱼油导致草鱼肠道黏膜出现严重的损伤; 肠道黏膜中具有较为完整的Keap1-Nrf2-ARE基因调控通路。肠道黏膜在受到氧化鱼油的氧化损伤作用后, 激活了细胞的抗氧化损伤保护机制, 使NRF2介导的氧化应激反应通路基因差异表达显著性地上调, 并导致了下游的GSH/GSTs通路基因差异表达显著性上调, 促进了GSH的生物合成和GSTs的抗氧化作用; 导致Keap1-Nrf2-ARE信号通路下游的热休克蛋白和泛素-蛋白酶体通路基因差异表达显著性上调, 清除受损伤蛋白质, 保护细胞结构完整性。研究表明, 上述三类抗氧化应激通路构成了对肠道黏膜损伤细胞、损伤蛋白质的降解系统和清除系统, 显示其对肠道黏膜组织和黏膜细胞的保护、修复发挥了重要的作用。     

氧化鱼油对黄颡鱼黑色素合成酶及内分泌激素的影响

实验模拟自然氧化条件制备氧化鱼油, 替代普通鱼油加入饲料中, 研究其对黄颡鱼(Pelteobagrus fulvidraco)表皮黑色素、酪氨酸酶活力、血清与脑内分泌激素含量的影响。处理组分别为未替代组(C组)、50%氧化鱼油替代组(Y50组)和100%氧化鱼油替代组(Y100组), 结果表明: 随着氧化鱼油替代普通鱼油的比例提高, 黄颡鱼5级(黑色素占细胞面积80%以上)黑色素细胞比例上升; 酪氨酸酶活力上升, 但各组差异不显著(P>0.05); 皮质酮(CORT)在血清和脑组织中各组含量差异均不显著(P>0.05); 肾上腺皮质激素(ACTH)在脑组织中含量增加 (P<0.05), 而血清中Y50组含量高于C组及Y100组(P<0.05); 血清中促肾上腺皮质激素释放激素(CRH)含量降低, Y50与Y100组之间差异不显著(P>0.05), 而脑组织中各组差异不显著(P>0.05); 血清中α-黑素细胞刺激素(α-MSH)含量, Y100组高于其他组(P<0.05), 而脑组织中各组差异不显著(P>0.05)。上述结果表明, 随着氧化鱼油替代普通鱼油的比例提高, 5级黑色素细胞比例上升, 黄颡鱼血清和脑组织中能互相转换的ACTH与α-MSH总量提高, 变化趋势与表皮黑色素含量和酪氨酸酶活性相一致。     

黄颡鱼雌雄性的生理生化和mTOR信号通路基因表达分析

同龄的黄颡鱼（Pelteobagrus fulvidraco）呈现明显的两性生长差异，即雄性个体的体长、体重皆大于雌性个体。而mTOR信号通路在细胞生长、发育以及蛋白合成过程中起重要作用。为了了解黄颡鱼两性差异的营养生长机制与mTOR信号通路之间的关联性，本试验首先在生理生化特性方面对雌、雄黄颡鱼的肌肉营养成分进行了比较分析。结果表明，在雌、雄黄颡鱼的比较分析中，除了两者的水分、粗蛋白、粗脂肪含量差别不大以外，在矿物元素、氨基酸组成、蛋白的氨基酸组成和脂肪酸组成等方面，雌性黄颡鱼肌肉的营养品质相对雄性更优。针对mTOR信号通路主要基因开展实时荧光定量PCR分析，结果显示，除性腺组织外，AKT1、AKT2、AKT3、mTOR、S6KA、S6KB、4E-BP1基因在雄性黄颡鱼的肌肉、肝、肾和心脏组织中的表达均显著高于雌性，这可能与雌雄黄颡鱼生长差异有关。本研究为进一步探索黄颡鱼两性生长差异的分子机制奠定了试验基础。     

miRNA-338-3p通过靶向抑制MC1R基因表达抑制羊驼黑色素细胞黑色素的生成

黑色素皮质素1受体MC1R）是在黑色素细胞内表达的G蛋白耦合受体（G protein coupled receptor, GPCR）家族成员,参与黑色素细胞中黑色素的生成。微RNAs（miRNAs）是一类非编码RNA,通过与靶基因3′-UTR结合抑制基因表达。已有研究证明,miR-338-3p 在多种人类肿瘤细胞中（过）表达,可通过下调靶基因表达抑制肿瘤细胞的侵袭迁移能力。然而,有关miR-338-3p对羊驼皮肤黑色素细胞的黑色素合成影响却罕见报道。本研究证明,miRNA-338-3p通过靶向抑制MC1R基因表达,抑制羊驼黑色素细胞黑色素的生成。采用生物信息学预测MC1R基因是miRNA-338-3p的靶基因,其基因表达抑制羊驼黑色素细胞黑色素合成。随后构建miR-338-3p真核表达载体。其基因转染结合qPT-PCR和Western印迹结果揭示,与对照细胞比较,过表达miRNA-338-3p的羊驼黑色素细胞的MC1R基因,及其下游与黑色素生成相关的小眼相关性转录因子（MITF)、酪氨酸酶(TYR)、酪氨酸酶相关蛋白1（TYRP1）、酪氨酸酶相关蛋白2（TYRP2）编码基因mRNA及蛋白质表达水平明显下调。酶联免疫吸附分析显示,过表达miRNA-338-3p的羊驼皮肤黑色素细胞的黑色素产量,较对照细胞显著下降（P＜0.01）。综上结果,miR-338-3p可通过抑制靶基因MC1R表达,下调其下游基因MITF、TYR、TYRP1和TYRP2基因的表达,从而抑制羊驼皮肤黑色素细胞黑色素的合成。miRNA-338-3p在羊驼生长发育过程中,是否参与调控体内皮肤黑色素细胞的黑色素生成尚待进一步研究。     

杂交黄颡鱼与普通黄颡鱼幼鱼生长性能及耐低氧能力的比较

实验以杂交黄颡鱼(Pelteobagrus fulvidraco)和普通黄颡鱼幼鱼为实验对象, 拟通过8周的投喂生长和低氧胁迫实验, 比较研究杂交黄颡鱼与普通黄颡鱼的生长性能及耐低氧抗逆性。投喂生长实验: 经过8周的养殖, 杂交黄颡鱼平均体重为(19.60±0.88) g/尾, 显著高于普通黄颡鱼平均体重为(15.74±0.42) g/尾(P<0.05), 杂交黄颡鱼幼鱼较普通黄颡鱼幼鱼体重生长快24.52%; 杂交黄颡鱼幼鱼存活率为(87.78±1.92)%, 显著高于普通黄颡鱼幼鱼存活率(67.78±1.92)% (P<0.05), 杂交黄颡鱼幼鱼比普通黄颡鱼幼鱼存活率高 29.51%; 杂交黄颡鱼的饲料系数为1.18±0.14, 普通黄颡鱼饲料系数为1.36±0.21。低氧胁迫实验: 同时将杂交黄颡鱼和普通黄颡鱼置于在溶氧量(1.48 ± 0.27) mg/L的水体中, 分别在低氧胁迫0、6h、12h和24h后, 检测血清和肝脏中抗氧化酶活性以及脑和肝脏中缺氧诱导基因(HIF-1α)的相对表达量发现: 杂交黄颡鱼和普通黄颡鱼血清和肝脏中乳酸脱氢酶(LDH)活性、超氧化物歧化酶(SOD)活性和过氧化氢酶(CAT)活性在低氧胁迫后 6h以及总抗氧化能力(T-AOC)在低氧胁迫后 12h较低氧胁迫 0均出现显著性变化(P<0.05)且在低氧胁迫6h、12h和24h杂交黄颡鱼抗氧化酶活性均高于普通黄颡鱼; 杂交黄颡鱼和普通黄颡鱼脑和肝脏中缺氧诱导基因(HIF-1α)的相对表达量均在低氧胁迫后出现显著性上升(P<0.05)且在低氧胁迫6h、12h和 24h杂交黄颡鱼缺氧诱导基因(HIF-1α)的相对表达量均高于普通黄颡鱼。从无氧代谢能力、抗氧化能力以及缺氧诱导基因相对表达量3方面分析表明杂交黄颡鱼和黄颡鱼低氧胁迫短时间均具有一定的低氧耐受能力但随着胁迫时间延长均会出现氧化损伤且杂交黄颡鱼的耐低氧能力要显著性高于普通黄颡鱼。     

乙炔基雌二醇(EE2)对雄性黄颡鱼GtH3个亚基基因表达的影响

为研究乙炔基雌二醇(EE2)是否能影响雄性黄颡鱼(Pelteobagrus fulvidraco)垂体中促性腺激素3个亚基基因的表达,从而干扰FSH和LH的分泌,研究采用末端快速扩增(RACE)的方法在黄颡鱼垂体中克隆了促性腺激素的2个亚基(FSH和LH)的全长cDNA,对其组织表达模式和雌雄性垂体中的季节表达模式进行了研究;另外,研究还用100 ng/L的EE2对雄性黄颡鱼(2龄)进行了28d的暴露处理。结果发现,黄颡鱼FSH cDNA全长528 bp, ORF为399 bp,编码132个氨基酸; LH全长为870 bp, ORF为417 bp,编码138个氨基酸。序列分析结果表明,黄颡鱼FSH含有一个17氨基酸的信号肽, 2个保守的N-糖基化位点和13个半胱氨酸残基,而LH含有一个18个氨基酸的信号肽, 1个N-糖基化位点和12个半胱氨酸残基,与其他鲶形目鱼类极其相似。进化分析显示,黄颡鱼FSH和LH与鲶形目的鱼类进化关系较近。组织分布结果发现,黄颡鱼3亚基均仅在垂体中表达。季节表达模式结果表明,雌雄黄颡鱼GtH和LH表达水平在5月份左右达到最高,随后降低; FSH在雌性的表达模式与GtH和LH相同,而在雄性, FSH的表达没有明显变化。半定量RT-PCR结果显示, 100 ng/L的EE2能显著抑制黄颡鱼促性腺激素3个亚基基因的表达。研究认为, EE2抑制黄颡鱼雄性垂体FSH和LH的分泌,可能阻碍其正常的精子发生、精子成熟和排精过程,从而影响其正常的繁殖和发育。       

Characterization and tissue expression of twelve selenoproteins in yellow catfish Pelteobagrus fulvidraco fed diets varying in oxidized fish oil and selenium levels

BackgroundSelenium (Se) functions through selenoproteins and is essential to growth and metabolism of vertebrates. The present study was conducted to identify twelve selenoproteins genes (selenoe, selenof, selenoh, selneoi, selenom, selenok, selneon, selenoo, selenot, selenos, selenou and msrb1) from yellow catfish. Their mRNA expression patterns, as well as their response to dietary oxidized fish oils and Se addition were explored.MethodsWe use 3′and 5′ RACE PCR to clone full-length cDNA sequence of twelve selenoprotein genes from yellow catfish. Their mRNA expression patterns were assessed via quantitative real-time PCR. Yellow catfish were fed diet adequate Se+ fresh fish oil, adequate Se+ oxidized fish oil, high Se+ fresh fish oil and high Se+ oxidized fish oil, respectively, for 10 weeks. Their kidney, heart, brain and testis were used to assess the mRNA expression of twelve selenoprotein.ResultsTwelve selenoprotein genes had similar domains with mammals and the other fish. Their mRNAs were expressed widely in eleven tissues but varied with the tissues. Dietary oxidized fish oils and Se addition influenced their mRNA abundances of twelve selenoproteins in a tissue-dependent manner.ConclusionOur study demonstrated the characterization and expression of twelve selenoproteins, and elucidated their responses in yellow catfish fed diets varying in oxidized fish oils and Se addition, which increased our knowledge into the biological function and regulatory mechanism of Se and selenoproteins in fish.     

棉籽粕和菜籽粕替代部分鱼粉对黄颡鱼肉质及肌肉发育相关基因表达的影响

文章旨在研究菜籽粕与棉籽粕复合替代饲料鱼粉对黄颡鱼(Pelteobagrus fulvidraco)肌肉品质及肌纤维发育相关基因表达的影响。实验设计了5组等氮等能的饲料,以含鱼粉25%的处理组为对照饲料(FM),以菜籽粕与棉籽粕3﹕2混合后分别替代其中的10%、20%、30%和40%鱼粉,设置了RM10、RM20、RM30和RM40四个试验组。使用初始体质量为(2.38±0.10) g的黄颡鱼幼鱼,分别用上述5种饲料饲喂10周。试验表明,与对照组相比,菜粕棉粕混合替代水平达到20%及以上时黄颡鱼肌肉中的粗蛋白与粗脂肪显著降低,而水分和灰分则无显著差异;肌肉中的羟脯氨酸含量呈现下降的趋势;肌纤维中直径≥50μm的纤维数量随着替代水平达到20%后不断减小,而≤20μm的纤维数量则呈现上升趋势;植物蛋白源的替代也会对黄颡鱼的肌肉质构产生一定的影响。此外,肌肉纤维发育相关基因myod、myog和mrf4的mRNA水平随着替代水平上升而逐渐升高,而myf5与mstn的基因表达在各组间无显著差异。TOR通路相关基因中的akt、tor和s6k1等基因随着替代水平升高而下降, 4e-bp1则随着替代水...     

氧化油脂对斑点叉尾鮰生长、体色和抗氧化能力的影响

为考察正常及氧化鱼油、豆油、混合油脂(鱼油﹕豆油=1﹕1)对斑点叉尾鮰(Ictalurus punctatus)生长性能、体色和肝脏抗氧化能力的影响, 设计6组等氮等脂饲料, 分别添加6%鱼油、6%豆油、3%鱼油+3%豆油、6%氧化鱼油、6%氧化豆油、3%氧化鱼油+3%氧化豆油, 饲喂6组初始体重(150.5±4.2 g)的斑点叉尾鮰8周, 每组3个重复, 每个重复14尾鱼。结果表明, 摄食6%鱼油、6%豆油、3%鱼油+3%豆油饲料的斑点叉尾鮰在增重率、饲料系数、肌肉组成、体色和肝脏抗氧化指标上均无显著差异(P>0.05); 摄食3组氧化油脂饲料后, 鱼体增重率和肌肉粗脂肪含量降低(P<0.05), 饲料系数和背部、尾部皮肤b*(黄度值)增加(P<0.05), 肝脏丙二醛(MDA)和血清谷丙转氨酶(ALT)、谷草转氨酶(AST)、总胆红素(TBIL)和直接胆红素升高(DBIL)(P<0.05), 肝脏超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、还原型谷胱甘肽降低(GSH)(P<0.05), 而肌肉色度值(L*、a* 、b*)和肌肉水分、粗蛋白质、灰分含量无显著差异(P>0.05)。以上结果表明, 6%氧化油脂(鱼油、豆油或混合油脂)导致斑点叉尾鮰生长性能下降、皮肤黄度增加、肝脏抗氧化能力受损; 豆油可替代斑点叉尾鮰饲料中鱼油的使用, 而不会对生长产生负面影响。     

黄颡鱼饲料中添加谷胱甘肽降低藻毒素毒性作用的研究

通过60d的生长实验研究饲料中不同含量的谷胱甘肽(GSH)对黄颡鱼(Pelteobagrus fulvidraco Richardson)摄食含蓝藻粉饲料后的毒性保护作用。共配制6种近似等氮等能(粗蛋白45%,总能19.5kJ/g)的实验饲料。以不添加蓝藻粉、不添加GSH的饲料组作为正对照,其他5种饲料均添加7.5%的藻粉,微囊藻毒素(Microc ystins,MCs)含量约为58μg/g,GSH添加量分别为:0(负对照)、200、500、800和1400mg/kg。实验结果表明,第1至第30天时,负对照组与正对照组实验鱼的摄食率无显著性差异(P>0.05)。第31至第60天时,负对照组实验鱼的摄食率显著高于正对照和其他GSH添加组(P0.05),但各GSH添加组肾脏中GSH显著低于正对照而高于负对照(P<0.05)。200、500和800mg/kg GSH添加组肝脏和肌肉中丙二醛(MDA)含量显著低于负对照(P<0.05)。在整个实验期间,随着饲料中GSH含量的增加,肝脏、肾脏、全肠和肌肉中微囊藻毒素含量先显著下降,当GSH添加量为500和800mg/kg时达到稳定,直至GSH添加量为1400mg/kg时显著上升。根据对黄颡鱼增重,肝脏和肌肉中MDA的含量以及组织中毒素的分析,在饲料中添加500-800mg/kg GSH可以有效缓解黄颡鱼饲料中微囊藻毒素的毒性。       

饲料中维生素D3的添加水平对黄颡鱼幼鱼生长和Toll样受体TLR18、TLR19和TLR21的影响

为了探讨饲料中维生素D₃添加水平对黄颡鱼(Pelteobagrus fulvidraco)生长和Toll样受体的影响, 研究设计了5个不同浓度梯度的维生素D₃饲料(1120、2260、3950、8030和16600 IU/kg), 对体重为(5.0±0.2) g的黄颡鱼进行了为期12周的生长实验, 并在生长实验结束后进行鮰爱德华氏菌(Edwardsiella ictaluri)攻毒72h。于攻毒前(0)和攻毒后(72h)采样, 每个饲料组分别取6尾鱼的脾脏、头肾、肝脏和前肠四个组织, 检测不同浓度维生素D₃处理对攻毒前和攻毒后TLR18、TLR19和TLR21基因表达量的影响。同时另取6条新鲜黄颡鱼的肌肉、头肾、肾脏、皮肤、脑、鳃、脾脏、胃上皮、小肠和肝脏, 检测TLR18、TLR19和TLR21基因在黄颡鱼中的组织分布。结果表明: 不同的维生素D₃添加水平会显著影响黄颡鱼幼鱼的生长性能; TLR18、TLR19和TLR21基因在所检测的组织中均有表达, 但在脾脏中表达量最高; 饲料中不同维生素D₃含量在攻毒前后均会显著影响TLR18、TLR19和TLR21在头肾、脾脏、肝脏和前肠中的表达, 攻毒后基因的表达显著高于攻毒前; TLR18、TLR19和TLR21在不同组织中的表达和饲料中维生素D₃的浓度相关, 研究结果表明饲料中添加合适剂量的维生素D₃, 可以促进相关免疫基因的表达, 从而增强黄颡鱼对病原微生物的抵抗力。