《魚類神經內分泌新因子neurokinin B的發現與功能研究》是依託中山大學，由李水生擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：魚類神經內分泌新因子neurokinin B的發現與功能研究
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：李水生
- 依託單位：中山大學
中文摘要,結題摘要,
中文摘要
研究表明：神經肽neurokinin B（NKB）是人類生殖系統不可缺少的調控因子 。然而，目前還沒有魚類NKB的報導。與哺乳動物不同，在硬骨魚類中存在兩個編碼NKB的基因tachykinin3（TAC3），這一發現給脊椎動物NKB的研究帶來極其重要的補充。本項目以金魚為實驗模型，採用生物信息學、生理學和分子生物學技術相結合的方法，展開NKB在魚類生殖調控中的功能研究。通過在金魚中克隆TAC3及其受體基因的cDNA,研究兩種TAC3基因成熟肽與其受體的結合關係，鑑定魚類NKB信號系統的存在；採用垂體原代細胞培養和在體體注射的方法，研究NKB對垂體激素合成與釋放的調控；通過離體孵育腦細胞和在體注射，檢測NKB在下丘腦水平對 GnRH合成與分泌的影響；通過性腺切除與激素補償，研究NKB是否參與性類固醇激素的反饋調控；本項目的研究將豐富我們對魚類神經內分泌分子調控網路的認識。
結題摘要
速激肽NKB信號系統是哺乳動物生殖軸不可缺少的組成部分。在本項目立項前，NKB信號的研究還只是局限在哺乳動物中，其對其他脊椎動物生殖系統的意義仍未清楚，尤其是在魚類中。我們是世界上最先以魚類為模型開展NKB信號研究的團隊之一，在國家自然科學基金的資助下，取得了一系列重要的原創性成果，主要有以下： （1）發現硬骨魚類速激肽及其受體基因家族（TAC/TACR gene family）基因存在擴張現象，首次提出了魚類TAC/TACR基因家族的起源與進化的歷程。 （2）發現了魚類NKB信號系統結構的多樣性和複雜性。在斑馬魚和金魚中克隆了兩個編碼速激肽NKB的基因（TAC3a、TAC3b）和三個NKB受體（金魚中克隆了兩個）。哺乳類TAC3的蛋白前體只編碼一段NKB多肽，而魚類TAC3的蛋白前體卻含有兩段潛在的NKB類似肽。化學合成（NKBa-13，NKBb-13，NKBa-10，NKBb-11）多肽，研究了受體與配體的相互關係。除了NKBb-11，其餘的NKB多肽均能有效地激活三個TAC3Rs的下游通路表明在魚類中確切存在NKB信號系統。 （3）繪製了TAC3a和TAC3b基因在金魚大腦定點陣圖。兩個TAC3基因在腦中的分布大致相似。重點關注了生殖調控相關區域，在NTL區（哺乳類的ARC區）均存在TAC3a和TAC3b基因的表達，在Npo區（此區域的神經元纖維直接深入腦垂體）同樣存在比較強的TAC3a和TAC3b基因的表達，提示了NKB很可能參與金魚的生殖調控。 （4）闡明了NKB信號系統對魚類生殖軸的調控及通路。NKB多肽有效地促進金魚腦中GnRH和垂體GtH的表達，其對GtH的調控是通過上調下丘腦中GnRH來實現。 （5）證實了NKB信號系統參與性類固醇激素的反饋調節。通過卵巢切除與雌激素補償，發現TAC3a的表達受到了調控，而TAC3b不受影響，證明TAC3a在介導魚類生殖調控方面起著主導的作用。 （6）在完成項目研究內容的同時，我們利用了最新的基因敲除手段，在斑馬魚中敲除兩個TAC3基因，成功地構建了TAC3a-/-/TAC3b-/-敲除的純系，目前正在進行表型分析，為真正揭開NKB信號系統結構在魚類生殖調控中的角色奠定基礎。 （7）在本項目的資助下，已發表了8篇SCI收錄的論文，培養了2名博士研究生，3名碩士研究生，圓滿地完成了項目的研究內容和指標。
