摘要
胎盘素(placensin)是2020年在人类胎盘滋养层细胞中鉴定出的一种新型激素，由 FBN2 基因编码生成的原纤维蛋白 2 经过弗林蛋白酶切割而来，可促进葡萄糖释放。然而其具体功能和机制并不清楚。利用斑马鱼为模型，我们发现FBN2基因在性腺中特异性表达，也具有弗林蛋白酶切割位点，可切割出一个与胎盘素同源的多肽激素，我们将其命名为性腺升糖素(Gonacin，GONAdal Cell placensIN)。本研究系统分析了性腺升糖素在斑马鱼食欲、血糖、卵巢发育中的功能，并初步分析了性腺升糖素受体。主要研究结果如下： 1. 性腺升糖素在调控食欲中的功能研究：1）通过原核表达系统制备性腺升糖素，进行斑马鱼腹腔注射，可以显著促进斑马鱼摄食能力的提升；2）通过构建全身性过表达性腺升糖素转基因斑马鱼系Tg (CMV: gonacin)和性腺特异性过表达性腺升糖素转基因斑马鱼系Tg (piwil: gonacin)和Tg (vasa: gonacin)都持续促进了斑马鱼的摄食，并加快了斑马鱼的生长速度；3）构建条件性过表达性腺升糖素转基因斑马鱼系Tg (HSP: gonacin)，在40℃下热激活性腺升糖素的过表达后，同样促进了斑马鱼的摄食。这些实验证据表明性腺升糖素具有促食欲的功能。 2. 性腺升糖素在调控血糖中的功能研究：1）将原核表达系统制备的性腺升糖素腹腔注射进斑马鱼后1 h，斑马鱼血糖有显著提升；2）利用转基因斑马鱼系Tg (HSP: gonacin)，在40℃下热激活性腺升糖素的过表达后，斑马鱼血糖有着显著的升高；3）利用免疫荧光和qRT-PCR技术发现，性腺升糖素可以促进斑马鱼糖异生过程的上调，从而促进葡萄糖的合成，维持血糖平衡。这些实验证据表明性腺升糖素具有升血糖的功能。 3. 性腺升糖素在卵巢发育中的功能研究：1）使用原核表达系统制备的性腺升糖素体外孵育斑马鱼完全生长期卵母细胞后，可以显著促进卵母细胞的成熟；2）将性腺特异性过表达性腺升糖素转基因斑马鱼系 Tg (piwil: gonacin)和 Tg (vasa: gonacin)培育至70 dpf后将卵巢进行称重和组织学观察，发现性腺特异性过表达性腺升糖素可以显著促进斑马鱼卵巢的发育。这些实验证据表明性腺升糖素具有促进卵母细胞成熟和卵巢发育的功能。 4. 性腺升糖素受体的初步研究：1）将原核表达系统制备的性腺升糖素与重组蛋白PTPRD-LBD共腹腔注射进斑马鱼腹腔后发现，PTPRD-LBD对性腺升糖素在斑马鱼中的促摄食效果有显著的抑制作用，表明PTPRD可能是斑马鱼性腺升糖素在大脑中的食欲受体；2）性腺升糖素蛋白与PTPRD-LBD共注射后，发现PTPRD-LBD 不会影响性腺升糖素在斑马鱼中的升血糖作用，表明 PTPRD 不是性腺升糖素在斑马鱼肝脏中的受体。 综上，本研究针对鱼类中新鉴定的激素性腺升糖素进行研究，发现性腺升糖素由性腺分泌后具有促进食欲、升高血糖、促进卵巢发育等多种功能，对鱼类的生存与繁殖都有着至关重要的作用，并将两者联系在了一起。性腺升糖素将赋予生殖细胞新的功能——促进摄食以及糖代谢，实现生殖与能量代谢稳态的调控。
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