摘要
温度是一个关键的环境因子，可影响鱼类几乎所有的生理生化过程，进而影响鱼类的一切生命活动。鱼类的正常生长繁殖要求在特定的环境温度范围内进行，环境温度超出鱼类可耐受的温度范围，就会对鱼体造成损伤，甚至导致鱼体死亡。因此，对生活在多变水体环境的变温鱼类来说，其生长和繁育要求其具有快速应对外界环境温度变化的能力;然而，我们目前并不清楚鱼类对外界低温环境产生应答的生理生化和分子机制。 Grinaa属于BI-1家族的一个膜蛋白，可与内质网上的1，4，5-三磷酸肌醇受体结合调节内质网钙稳态，参与调节细胞内质网应激等各种凋亡反应，抑制细胞凋亡。在本研究中，我们通过基因捕获方法得到一个斑马鱼插入突变品系，在该品系的基因组中Tol2转座子整合在grinaa基因的第二个内含子内，显著抑制了grinaa基因的正常转录表达;然而，在正常的饲养条件下斑马鱼grinaa纯合突变体无明显的异常发育表型，可以正常生长和繁殖后代。 我们进一步研究发现，在16℃低温处理条件下，grinaa纯合突变体与野生型胚胎相比具有较高的死亡率，更多的细胞凋亡，且对内质网应激更加敏感。使用胞质钙离子螯合剂BAPTA-AM或者内质网IP3R钙离子通道抑制剂2-APB处理斑马鱼胚胎，均能减轻低温诱导的细胞凋亡，说明内质网释放的钙离子在低温诱导的细胞凋亡中发挥重要作用。我们还发现，低温诱导的细胞凋亡与胞内钙紊乱、线粒体膜电位降低、细胞色素C释放以及caspase-9和caspase-3激酶活化等密切相关。此外，低温诱导的内质网应激反应与低温抑制Ca2+-ATP酶(SERCA)活性有关。这些结果表明，斑马鱼胚胎细胞内存在一个对低温信号敏感并经内质网应激传递的细胞凋亡信号通路，Grinaa通过降低内质网应激反应来抑制低温诱导的斑马鱼胚胎细胞凋亡。 总之，本研究发现低温通过诱导斑马鱼胚胎细胞发生内质网应激反应，激活线粒体介导的细胞凋亡信号通路，最终导致胚胎细胞的凋亡。
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