Apelin通过AMPK信号通路调节鲤摄食的分子机理研究

The fast and healthy growth of fish is closely related to the food intake. It has been found in the study of mammals that apelin has a regulatory effect on feeding behavior, exogenous apelin can affect the expression and activity of endocrine factors in the appetite-related central and peripheral nervous system, and at the same time, apelin also has a significant role in regulating the activity of the feeding-related metabolic pathway key enzyme (AMPK). This project intends to use neuroendocrine factor apelin as an entry point and make a comprehensive use of molecular biology, cell biology, transcriptomics and other techniques to carry out the research on the regulation mechanism of apelin on the appetite-stimulating factors and appetite-suppressing factors in the common carp central nervous system and peripheral nervous system， and the molecular mechanism of apelin regulating feeding through AMPK and signaling pathways. The research results can reveal the molecular mechanism of fish feeding regulation and promote the research and development of fish feeding nutrition.

鱼类的快速健康生长与其摄食量密切相关。在哺乳动物的研究中发现，apelin对摄食行为具有调控作用，外源apelin会影响与食欲相关的中枢神经系统和周围神经系统内分泌因子的表达和活性，同时对摄食相关代谢通路关键酶（AMPK）的活性也有显著调控作用。本项目拟以神经内分泌因子apelin为切入点，综合采用分子生物学、细胞生物学、转录组学等技术，研究apelin对鲤中枢神经系统和外周神经系统食欲促进因子和食欲抑制因子的调控机制及其通过AMPK信号通路调控鲤摄食的分子机制，研究成果可部分揭示鱼类摄食调控的分子机理，促进鱼类摄食营养学的研究与发展。

Apelin是一种活性多肽，具有促进摄食、增强免疫、调节能量平衡等多种生理功能。研究显示，apelin能够调节哺乳动物的摄食，而关于apelin对鱼类摄食调节作用的报道相对较少，具体机制也尚未明确。因此，在本研究中，我们通过体内外试验探究了Pyr-apelin-13对鲤摄食和生长的调控作用。主要研究结果如下：（1）短期灌喂Pyr-apelin-13，可通过调节食欲和生长关键基因的表达促进鲤的摄食和生长。（2）通过Apelin饲喂试验，发现饲料中Pyr-apelin-13的添加升高了鲤相对摄食量（RFI，%）、增重率（WGR）和特定生长率（SGR），降低了饲料系数（FCR）。同时，Pyr-apelin-13可通过加深肠道粘膜皱褶、增加吸收表面积，并改变肠道菌群的组成和丰度。这些结果表明饲料中添加apelin能够促进鲤的摄食和生长。（3）结合在体和离体细胞孵育实验，在分子水平上，系统研究了Pyr-apelin-13对鲤摄食和生长的调节机制，证实了Pyr-apelin-13能够通过调节中枢和外周神经系统食欲和生长轴相关因子的表达和分泌，促进鲤的摄食和生长，而这一过程涉及AMPKα信号通路的参与，并具有时间和剂量依赖性。本研究研究成果加深了对鱼类apelin生理功能的了解，丰富了水产动物营养学理论，为进一步探究鱼类摄食和生长的调控机制提供了理论支持。