樱花虾Lucensosergia lucens中甲壳动物高血糖激素(CHH)的降血糖活性研究:揭示Sergestoidea物种神经肽的进化与功能

【字体: 时间:2025年04月17日 来源:Fisheries Science 1.4

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  编辑推荐:针对樱花虾资源锐减问题,日本研究团队通过眼柄神经节RNA测序和RP-HPLC技术,首次鉴定了Sergestoidea物种的CHH家族神经肽,证实LlucCHH1具有显著升血糖活性,为甲壳动物生殖生理调控机制和资源恢复技术开发提供新见解。

  

樱花虾(Lucensosergia lucens)作为日本静冈湾的重要经济物种,近年来因水温上升、捕食压力增加和黑潮洋流变化导致资源量骤降,年捕获量从2000年的2400吨锐减至2021年的140吨。这种体长仅4-5厘米的浮游性甲壳动物,其生命周期短、繁殖生理机制不明,成为资源恢复的关键瓶颈。传统研究已知眼柄X器官/窦腺(XO/SG)复合体分泌的甲壳动物高血糖激素(CHH)超家族神经肽调控生长、蜕皮和性成熟等过程,但在Sergestoidea类群中仍属空白。

为破解这一难题,广岛大学等机构联合团队首次对樱花虾开展眼柄神经节转录组测序,通过Trinity软件组装获得34,890条转录本(BUSCO完整度96.4%),从中鉴定出7个CHH家族基因。研究采用反向高效液相色谱(RP-HPLC)从300个窦腺中纯化出LlucCHH1肽段,质谱检测显示其分子量为8376 Da。通过日本对虾(Marsupenaeus japonicus)活体实验证实,注射75 ng LlucCHH1可使眼柄切除个体的血糖浓度提升12.3±19.4 μg/ml(p<0.05),首次在Sergestoidea中验证了CHH的升血糖功能。

基因组比较分析揭示重要进化规律:从8种甲壳动物基因组中挖掘的158个CHH基因可分为A-F六类。其中C类为II型CHH(含MIH/VIH),D类为跨十足目保守的I型CHH,而E类为枝鳃亚目特有的I型CHH。樱花虾仅含7个CHH基因(远少于对虾科的20+个),包括1个E类LlucCHH1和1个D类基因,显示其保留更原始的神经调控系统。系统发育树表明,II型CHH(C类)为单系群,而I型CHH在枝鳃亚目和抱卵亚目分别演化为E类和D类主导模式。

该研究突破性地建立三点认知:技术层面,创立了通过近缘物种(日本对虾)验证难培养甲壳动物神经肽活性的方法体系;理论层面,首次阐明Sergestoidea的CHH家族构成及功能保守性;应用层面,为樱花虾等资源物种的人工育苗技术开发提供分子靶点。论文发表于《Fisheries Science》彰显其在渔业科学领域的重要价值,后续可基于LlucCHH1调控通路探索生殖抑制解除策略,助力资源恢复。

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