青海湖裸鲤(Gymnocypris przewalskii)MMP基因家族鉴定及其在鳞片发育中的动态表达调控机制

【编辑推荐】来自中国的研究团队针对青海湖裸鲤特殊鳞片分布模式，系统鉴定了20个基质金属蛋白酶(MMP)家族基因，发现GpMMP2/9/13在臀周皮肤(鳞片发育关键区)呈现动态表达特征，并首次揭示TGF-β、Wnt和PI3K-Akt通路对MMPs的调控作用，为硬骨鱼类生物矿化机制研究提供新视角。

　　

在生命科学领域，生物矿化(biomineralization)作为形成骨骼和鱼鳞等矿化组织的关键过程，一直是研究热点。青海湖裸鲤(Gymnocypris przewalskii)因其独特的鳞片区域特异性分布，成为探究鳞片发育机制的理想模型。最新研究通过全基因组扫描，成功鉴定出20个基质金属蛋白酶(matrix metalloproteinase, MMP)家族成员，命名为GpMMPs系列。

转录组分析揭示，在鳞片发育的核心区域——臀鳍周围皮肤中，GpMMP2、GpMMP9和GpMMP13表现尤为活跃。有趣的是，GpMMP13的表达量随鳞片发育持续攀升，而GpMMP2和GpMMP9则呈现"先扬后抑"的瞬时表达模式。进一步的细胞实验证实，在裸鲤肌成纤维细胞中，这些MMP基因的表达受到TGF-β、Wnt和PI3K-Akt三大经典信号通路的正向调控。

该发现不仅阐明了MMP家族在鱼类鳞片形态发生中的时空特异性调控规律，更为理解生物矿化的分子开关机制提供了全新线索。特别值得注意的是，PI3K-Akt通路与MMP的调控关联，为硬骨鱼类(teleost)皮肤附属物发育研究开辟了创新视角。