花生四烯酸对大菱鲆亲鱼性类固醇激素合成的调控机制研究

Arachidonic acid plays a key role in reproduction of marine fish. However, little information has been known related to the mechanism involved in the regulation of arachidonic acid on marine fish reproduction. The present project was aimed to investigate the regulation of sex steroid hormones synthesis by dietary arachidonic acid with a feeding experiment on turbot broodstock. Firstly, this project examines the expression of different metabolites of arachidonic acid in gonad of experimental fish with enzyme-linked immunosorbent assay and compares the effects of these metabolites on sex steroid hormone synthesis via correlation analysis. Secondly, the effects of dietary arachidonic acid on characteristic proteins in three key steps of sex steroid hormone synthesis, i.e., response to gonadotrophin, obtaining of the cholestoral substrate and enzymatic reaction of synthesis process, were studied with molecular biological method. Meanwhile, the regulation of sex steroid hormone synthesis by dietary arachidonic acid in different developmental stages of gonad, i.e., early stage (stage II), mid stage (stage III-IV) and later stage (stage V-VI), were also studied in order to elucidate the dynamic variation of this regulation with developmental stage. The project will be worthwhile for elucidating the mechanism involved in regulation on sex steroid hormone synthesis by dietary arachidonic acid, as well as for modulation of reproductive performances of marine fish via nutritional methods.

花生四烯酸对海水鱼的繁育性能具有极为重要的调节作用，但其调节机制研究却几乎空白。本项目拟以我国重要的海水养殖种类大菱鲆为研究对象，采用梯度营养素投喂法对花生四烯酸调节海水鱼性类固醇激素合成的机制进行研究：首先，通过酶联免疫吸附技术研究花生四烯酸的中间代谢产物在性腺中的表达，并通过相关性分析初步比较这些中间产物在类固醇激素合成中的不同作用；其次，选取关键蛋白为指标运用分子生物学手段进一步探讨花生四烯酸及其代谢产物对类固醇激素合成三个关键环节（即对促性腺激素的响应、胆固醇原料的获得及合成过程酶促反应）的影响；同时，通过对性腺发育前期（II期）、中后期（III-IV期）、末期（V-VI期）的比较研究来揭示花生四烯酸对类固醇激素合成的调控作用在性腺发育不同时期间的动态变化规律。研究结果对揭示花生四烯酸调控海水鱼类固醇激素合成的机制具有重要推进作用，有助于更好地通过营养学手段人工调控海水鱼繁育性能。

花生四烯酸对海水鱼的繁育性能具有极为重要的调节作用，但其调节机制研究却几乎空白。本项目以我国重要的海水养殖种类大菱鲆和半滑舌鳎为研究对象，采用梯度营养素投喂法对花生四烯酸调节海水鱼性类固醇激素合成的机制进行了研究，以一系列性类固醇激素合成中的关键蛋白为指标探讨了花生四烯酸对类固醇激素合成三个关键环节的调控作用，并研究了花生四烯酸的中间代谢产物在该调控作用中的介导作用，同时，还对不同性腺发育阶段及不同性别中花生四烯酸的调控作用进行了比较研究。本项目原设计以大菱鲆为研究对象，在项目经费允许的情况下，项目增加了在半滑舌鳎亲鱼中的实验，以更全面地评估花生四烯酸对鲆鲽鱼类亲鱼性类固醇激素合成的调控作用。. 主要研究成果如下：（1）阐明了大菱鲆亲鱼性腺中花生四烯酸对性类固醇激素合成的调控作用及部分调控机理。发现饲料中花生四烯酸的添加不同程度地抑制了雌鱼性腺中雌二醇及雄鱼性腺中睾酮的合成；在卵巢中，这种抑制作用可能是通过对促卵泡激素受体表达的抑制来实现，而在精巢中，可能是通过对固醇合成急性调节蛋白以及17α羟化酶的抑制来实现。（2）揭示了花生四烯酸对半滑舌鳎亲鱼性腺中性类固醇激素合成的调控作用及对性类固醇激素合成过程中关键蛋白基因表达的影响。发现花生四烯酸升高了睾酮含量而降低了雌二醇含量，并且，其对性类固醇激素合成的调控主要发生在酶促反应阶段。（3）通过比较研究阐明了花生四烯酸在性腺发育不同阶段及不同性别亲鱼中的沉积情况差异，并通过比较研究阐述了饲料花生四烯酸对性类固醇激素的调控作用在性腺发育不同阶段以及不同性别亲鱼中的调控作用差异；发现饲料花生四烯酸对雄鱼的重要性高于雌鱼，而且对未发育雌鱼的重要性高于发育成熟的雌鱼。. 该研究结果对揭示花生四烯酸调控海水鱼类固醇激素合成的机制具有重要推进作用，有助于更好地通过营养学手段人工调控海水鱼繁育性能。