Salinity-dependent expression of ncc2 in opercular epithelium and gill of mummichog (Fundulus heteroclitus)
Salinity-dependent expression of ncc2 in opercular epithelium and gill of mummichog (Fundulus heteroclitus)
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Mummichog (Fundulusheteroclitus) 鳃盖上皮和鳃中 ncc2 的盐度依赖性表达
DOI：
10.1007/s00360-020-01260-x
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发表时间：
2020
期刊：
影响因子：
--
通讯作者：
Tipsmark, Christian K.
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Breves, Jason P.;Starling, Julie A.;Popovski, Christine M.;Doud, James M.;Tipsmark, Christian K.
Mummichogs （Fundulus heteroclitus）能够耐受环境盐度的突然变化，因为它们能够快速调节鳃和眼上皮中离子细胞的活性。反过来，离子运输的亚细胞效应的一致表达是对波动盐度的适应性反应的基础。暴露于海水（SW）刺激Na+/K+/2Cl−共转运蛋白1（nkcc1）和囊性纤维化跨膜调节剂（cftr） mrna的表达，支持SW型离子细胞的离子挤压。鉴于对淡水（FW）型离子细胞在mummichos中的实际运作方式的不完全了解，FW环境中离子吸收所必需的转录反应仍未得到解决。在一些物种中，一种“鱼类特有的”Na+/Cl -共转运体Ncc2 （Slc12a10）负责通过fw型离子细胞的顶端表面摄取Na+和Cl -。在目前的研究中，我们鉴定出了anncc2转录本，该转录本在fw驯化的mummichos的鳃丝和眼上皮中高度表达。在从SW转移到FW的1天内，两种组织中的ncc2水平与cc1和cftr的降低平行增加。相反，从FW转移到SW的mummichos表现出明显的cc2降低，同时kcc1和cftr增加。采用同源抗体的免疫组织化学分析显示，fw驯化动物的Na+/K+- atp酶免疫反应性离子细胞中存在顶端ncc2免疫反应性。我们的综合观察表明，表达Ncc2/ Ncc2的离子细胞支持mummichos在FW环境中的生存能力。
Mummichogs (Fundulus heteroclitus) can tolerate abrupt changes in environmental salinity because of their ability to rapidly adjust the activities of ionocytes in branchial and opercular epithelia. In turn, the concerted expression of sub-cellular effectors of ion transport underlies adaptive responses to fluctuating salinities. Exposure to seawater (SW) stimulates the expression of Na+/K+/2Cl−cotransporter 1(nkcc1) andcystic fibrosis transmembrane regulator(cftr) mRNAs in support of ion extrusion by SW-type ionocytes. Given the incomplete understanding of how freshwater (FW)-type ionocytes actually operate in mummichogs, the transcriptional responses essential for ion absorption in FW environments remain unresolved. In a subset of species, a ‘fish-specific’ Na+/Cl−cotransporter denoted Ncc2 (Slc12a10) is responsible for the uptake of Na+and Cl−across the apical surface of FW-type ionocytes. In the current study, we identified anncc2transcript that is highly expressed in gill filaments and opercular epithelium of FW-acclimated mummichogs. Within 1 day of transfer from SW to FW,ncc2levels in both tissues increased in parallel with reductions innkcc1andcftr. Conversely, mummichogs transferred from FW to SW exhibited marked reductions inncc2concurrent with increases innkcc1andcftr. Immunohistochemical analyses employing a homologous antibody revealed apical Ncc2-immunoreactivity in Na+/K+-ATPase-immunoreactive ionocytes of FW-acclimated animals. Our combined observations suggest that Ncc2/ncc2-expressing ionocytes support the capacity of mummichogs to inhabit FW environments.
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