《IGF-1高表達轉基因鯽魚分解代謝失衡的分子機制研究》是依託華東師範大學，由李東亮擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：IGF-1高表達轉基因鯽魚分解代謝失衡的分子機制研究
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：李東亮
- 依託單位：華東師範大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
IGF-1是生長激素主要的下游介導因子，在細胞分化增殖、個體生長發育中起重要作用。我們前期構建了肌肉特異性高表達IGF-1的轉基因鯽魚，意外發現轉基因魚體重低於對照。研究證明魚IGF-1高表達促進肌肉細胞增殖和細胞特性轉變，並出現奇特的分解代謝異常表型。為了解IGF-1高表達導致異常代謝的機制，本研究擬用IGF-1轉基因鯽魚，首先跟蹤分析早期發育及生長指標，確定失衡發生的時空序列。其次用同位素示蹤和代謝組學測定各營養素的代謝效率和產物差異，確定關鍵失衡通路和節點。結合組織轉錄組學分析，確定失衡的關鍵位點與元件。最後用針對性營養干預對代謝失衡進行調節，驗證其通路。當前對魚IGF-1真實生理過程的調控機制所知甚少，闡明IGF-1高表達導致的分解代謝異常的分子機制，既能進一步理解魚IGF-1的功能，也將全面呈現其在個體能量動態平衡過程的調控作用，並為魚類營養代謝研究提供新的實驗模型和研究策略。
結題摘要
胰島素樣生長因子IGF-1 (insulin-like growth factors)，是生長激素產生生理作用過程中必須的活性蛋白多肽。它是動物體內內分泌及肝細胞等多種細胞自分泌和旁分泌的產物，在細胞的分化、增殖，以及個體的生長發育中具有重要的促進作用，許多人類疾病由IGF-1作用的調節異常而引起。本項目利用獲得的肌肉組織中高表達IGF-1轉基因鯽魚模型，開展了內分泌生長因子IGF-1對營養和能量代謝的機制探索。 研究發現，IGF-1高表達轉基因鯽魚F3代所產子代中發生了轉基因遺傳的分離，出現了無明顯表型的IGF-1高表達轉基因子代（Transgenic line 2，TG2），經southernblot分析，與其IGF-1轉基因雌魚親本，以及由該親本所產同一代的缺陷表型IGF-1過表達的轉基因鯽魚姊妹子代（trangenic line1, TG1）相比，TG2鯽魚中IGF-1的轉基因插入拷貝減少；IGF-1過表達鯽魚TG2品系 IGF-1的表達顯著高於高表達品系TG1和對照，IGF-1的不同表達水平改變了生長激素GH的表達,垂體生長激素GH的表達TG1顯著低於對照，而在TG2垂體高於對照，表型正常的轉基因鯽魚TG2的肌肉纖維和肝臟線粒體結構都正常；IGF-1轉基因鯽魚的血糖顯著升高，肝臟糖原積累明顯，IGF-1對糖代謝和能量內穩態有重要的調控作用,綜合蛋白質和脂肪代謝的數據顯示，IGF-1高表達所帶來的代謝調控的改變是一個整體的綜合效應，其對代謝的調控是一個複雜的網路。IGF-1的適量高表達可以促進生長：對獲得的兩個轉基因鯽魚品系開展營養調控的研究，分別以高蛋白和高脂肪飼料投餵TG2的生長表現顯著高於TG1，與對照野生型相當，有增加趨勢，值得一提的是，F4代TG2的生長表現和目前實際水產主要品種異育銀鯽中科3號的生長表現有相當可比性。通過對IGF-1轉基因鯽魚肝臟做轉錄組分析，結合三大營養素的主要代謝特徵和代謝通路的驗證，較為全面地呈現硬骨魚IGF-1在個體能量動態平衡過程中綜合功能分析的調控網路圖。
