雌二醇在三疣梭子蟹卵巢甘油三酯(TAG)积累过程中的功能研究
批准号:
42106088
项目类别:
青年科学基金项目(C类)
资助金额:
30.0 万元
负责人:
柳梅梅
依托单位:
学科分类:
生物海洋学与海洋生物资源
结题年份:
2024
批准年份:
2021
项目状态:
已结题
项目参与者:
柳梅梅
中文摘要
雌二醇是甲壳动物体内活性最高的雌激素,参与其卵巢发育和脂质代谢过程。本项目在探明三疣梭子蟹卵巢发育过程中雌二醇和甘油三酯(TAG)含量变化、外源雌二醇影响其肝胰腺脂质代谢的基础上,拟系统研究“雌二醇在三疣梭子蟹卵巢TAG积累过程中的功能”。项目首先通过共定位研究卵巢中TAG和雌二醇的相关关系;在此基础上研究外源雌二醇等激素在离体和活体条件下对雌体肝胰腺和卵巢中TAG代谢相关基因的表达、酶活力及脂质组成的影响,并通过转录组和脂质组筛选雌二醇调控TAG代谢的差异基因和脂质分子;基于以上结果,构建雌二醇调控TAG代谢的可能路径,筛选1-2个重要调控靶基因(SREBP/LpR)进行功能验证,进而全面评估雌二醇对三疣梭子蟹外源性卵黄合成期TAG代谢的作用及可能途径。预期研究结果不仅可深入了解雌二醇调控三疣梭子蟹TAG代谢的分子机制,同时也可为研究甲壳动物生殖调控和内分泌干扰物的毒理机制提供基础资料。
英文摘要
Estradiol is the most active estrogen in crustaceans, and it participates in ovarian development and lipid metabolism. Our previous studies have explored the changes of estradiol and TAG content during the ovarian development of the swimming crab Portunus trituberculatus, and the exogenous estradiol can affect its lipid metabolism in hepatopancreas. The current project is designed to comprehensively investigate the role of estradiol in regulating the triglyceride (TAG) accumulation in the ovary of P. trituberculatus. Firstly, the co-localization analysis of TAG and estradiol in the ovaries will be performed to reveal their correlation. Then the in vitro and in vivo experiments will be used to study the effect of exogenous estradiol and other hormones on the expression level of TAG metabolism-related genes, enzyme activity and lipid composition in female hepatopancreas and ovaries, and to analyze the key TAG metabolism genes and lipid molecules regulated by estradiol through transcriptome and lipidome. Based on the above results, the regulation pathway of estradiol in TAG metabolism during the ovarian development of P. trituberculatus will be preliminarily constructed; 1-2 important regulatory target genes (SREBP/LpR) will be screened for functional verification; thereby comprehensively evaluate the effect and possible pathway of estradiol on TAG metabolism during the exogenous vitellogenic stage of P. trituberculatus. The research results not only provide in-depth understanding of the molecular mechanism of estradiol regulating TAG metabolism in P. trituberculatus, but also provide basic information for the study of crustacean reproduction regulation and the toxicological mechanism of endocrine disruptors.
雌二醇是甲壳动物体内活性最高的雌激素,参与其卵巢发育和脂质代谢过程,本项目系统研究了“雌二醇在三疣梭子蟹卵巢TAG积累过程中的功能”。项目首先通过免疫荧光共定位和免疫电镜研究了卵巢中TAG和雌二醇的相关关系,在此基础上研究外源雌二醇、蜕皮激素和甲基法尼酯在离体和活体条件下对雌体肝胰腺和卵巢中TAG代谢相关基因的表达、酶活力及脂质组成的影响,并通过脂质组筛选雌二醇调控TAG代谢的差异脂质分子,最后通过细胞转染和RNAi等技术研究SREBP基因在雌二醇调控三疣梭子蟹TAG代谢过程中的功能。结果表明,1. 卵巢中雌二醇和脂滴阳性主要共定位在卵母细胞胞质,而肝胰腺中雌二醇和脂滴的阳性主要在R细胞中出现阳性重叠并在卵黄积累的旺期(IV期)更加明显,免疫电镜结果显示,卵巢和肝胰腺组织中的脂滴、线粒体和内质网膜上均观察到雌二醇阳性。2.活体条件下,高浓度雌二醇处理诱导卵巢中DAGT1、HSL、ACOX中的表达,而抑制TGL的表达,而离体条件下,雌二醇和蜕皮激素处理却下调了卵巢和肝胰腺中DGAT1、GPAT1和FAS的表达,上调了卵巢和肝胰腺中ATGL和HSL的表达,而甲基法尼酯处理呈现出相反的结果。脂质组学结果显示,雌二醇处理对甘油磷脂代谢产生显著影响。3. PtSREBP基因在三疣梭子蟹的肝胰腺以及卵巢中具有较高的表达水平,且随着E2注射浓度的增加,卵巢中的PtSREBP的表达水平呈现出下降的趋势,而在肝胰腺中呈现出上升的趋势。活体干扰结果表明,SREBP dsRNA组雌蟹卵巢指数、肝胰腺指数、组织中甘油三酯的含量和TAG合成相关基因的表达水平均显著低于对照组。此外,过表达SREBP明显增加了DGAT1启动子的活性,且SREBP的正响应元件可能存在于DGAT1启动子的-376/+254bp区域间。综上,SREBP对卵巢发育过程中的脂质代谢具有正向调控作用,其可能通过调控DGAT1基因的转录来调控TAG的合成。本研究结果不仅对深入了解雌二醇调控三疣梭子蟹TAG代谢的分子机制具有重要意义,同时也可为研究甲壳动物生殖调控和内分泌干扰物的毒理机制提供基础资料。
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