罗氏沼虾争斗行为候选信息素鉴定及5-HT/DA神经调控机制研究

本研究针对高密度养殖下罗氏沼虾(Macrobrachium rosenbergii)争斗行为导致的经济损失问题，通过LC-MS代谢组学筛选出17种候选信息素（如4-乙酰氨基丁酸、鞘氨醇Sph(t18:0)），结合ELISA和RT-qPCR技术揭示5-HT(血清素)水平下降与DA(多巴胺)升高对争斗行为的调控作用，证实5-HTRs激动剂可显著抑制攻击行为，为甲壳类行为调控提供新理论依据。

　　

在水产养殖领域，罗氏沼虾(Macrobrachium rosenbergii)因其经济价值备受关注，但高密度养殖环境引发的激烈争斗行为常导致肢体损伤、存活率下降，造成显著经济损失。这种甲壳类动物主要依赖化学信号交流，而目前对其争斗行为的信息素调控机制知之甚少。更棘手的是，不同物种中血清素(5-HT)和多巴胺(DA)对攻击行为的调控存在显著差异，这使得开发普适性行为调控策略面临挑战。

为破解这一难题，湖州大学的研究团队在《Aquaculture Reports》发表了一项开创性研究。通过液相色谱-质谱联用技术(LC-MS)分析争斗个体尿液代谢差异，结合神经递质检测和受体基因表达研究，首次系统揭示了罗氏沼虾争斗行为的化学通讯与分子调控网络。

研究采用三大关键技术：1) 钠荧光素示踪法确认争斗诱导排尿现象；2) LC-MS非靶向代谢组学分析尿液-水混合物，鉴定差异代谢物；3) 酶联免疫吸附试验(ELISA)检测血淋巴5-HT和DA浓度，配合实时定量PCR(RT-qPCR)分析5-HTRs和DARs受体基因表达。实验样本来自江苏曙峰虾业育种公司的性成熟健康个体。

3.1 争斗行为判定与尿液代谢组学特征
通过定义攻击行为（螯足击打、身体冲撞）与屈服行为（撤退、螯足格挡），发现雄性争斗组(MM)行为最显著。代谢组学鉴定出4938种代谢物，其中21种在MM组显著上调，包括4-乙酰氨基丁酸和鞘氨醇Sph(t18:0)。KEGG分析显示这些代谢物主要富集于精氨酸代谢、脂肪酸合成等通路。

3.2 争斗行为候选信息素鉴定
筛选出17种候选信息素，其中5种（如1-油酰-2-肉豆蔻酰-sn-甘油-3-磷酸胆碱）在雌雄争斗组均上调。特别值得注意的是，4-乙酰氨基丁酸和Sph(t18:0)在同性争斗中可能起关键作用，而维生素B₆
等化合物可能与性信息素功能相关。

3.3 血淋巴5-HT与DA水平变化
ELISA检测显示，争斗后5-HT浓度从107.08±10.50 ng/ml显著降至84.12±8.10 ng/ml，而DA从61.20±6.96 ng/ml升至83.15±7.64 ng/ml，表明二者对争斗行为具有拮抗调控作用。

3.4 受体基因组织特异性表达
RT-qPCR揭示：Mr5-HTR1
在血淋巴和腹神经节显著下调；Mr5-HTR2
在肠道和血淋巴下调而在脑部上调；MrDAR1/2
在脑部均下调，显示受体亚型存在组织特异性调控模式。

3.5 5-HTRs激动剂/拮抗剂干预实验
注射5-HT_1/2
受体激动剂5-CT使争斗频率从35.0±2.16次降至9.67±3.85次，而拮抗剂cinanserin则增强攻击行为。基因表达分析发现5-CT可上调脑部Mr5-HTR1
表达，证实5-HT系统对争斗行为的抑制作用。

这项研究首次建立了罗氏沼虾争斗行为的"信息素-神经递质-受体"调控轴：1) 鉴定出4-乙酰氨基丁酸和Sph(t18:0)等关键候选信息素；2) 揭示5-HT通过Mr5-HTR1/2
抑制攻击，而DA通过MrDAR1/2
促进争斗的分子机制；3) 证实5-HTRs激动剂的行为调控潜力。该成果不仅为理解甲壳类社会行为进化提供新视角，更为开发"行为调控剂"改善养殖管理提供了精准靶点，对推动水产养殖业可持续发展具有重要实践价值。