達(dá)氏鱘Elovl4、ELovl5和Elovl7克隆、組織分布及饑餓對(duì)其表達(dá)的影響

吳曉雲(yún) 陳葉雨 劉 亞 賴見(jiàn)生 宋明江 龔 全

(四川省農(nóng)業(yè)科學(xué)院水產(chǎn)研究所, 成都 611731)

長(zhǎng)鏈脂肪酸延長(zhǎng)酶(Elongases of very long chain fatty acids, Elovls)位于細(xì)胞內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上, 是長(zhǎng)鏈多不飽和脂肪酸(Long chain polyunsaturated fatty, LCPUFA)合成的關(guān)鍵限速酶, 在維持細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)與功能、能量代謝和信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)等生命活動(dòng)中起重要作用[1,2]。目前在哺乳動(dòng)物中已發(fā)現(xiàn)7種Elovls(Elovl1-Elovl7), 其中Elovl1、Elovl3、Elovl6和Elovl7主要參與長(zhǎng)鏈飽和脂肪酸及單不飽和脂肪酸的合成, 而Elovl2、Elovl4和Elovl5主要參與合成多不飽和脂肪酸[3]。水生動(dòng)物長(zhǎng)鏈脂肪酸延長(zhǎng)酶的研究相對(duì)較晚, 主要集中在Elovl2、Elovl4和Elovl5[2,4],Elovl7僅在欖綠青蟹中被克隆[5]。其中, Elovl4能將C20和C22的多不飽和脂肪酸最高延長(zhǎng)到C36[4], 主要參與超長(zhǎng)鏈脂肪酸的合成, 因而它主要在哺乳動(dòng)物視網(wǎng)膜、腦和精巢等脂質(zhì)含量較多的組織中表達(dá)[6]; 在哺乳動(dòng)物中, Elovl5能夠優(yōu)先延伸C18和C20多不飽和脂肪酸, 而對(duì)C22多不飽和脂肪酸的活性較弱, 很難延長(zhǎng)到C22以上[6,7], 魚(yú)類(lèi)的研究也保持一致[8,9];然而, 目前在魚(yú)類(lèi)中對(duì)Elovl7的研究較少, Elovl7可對(duì)C18和C16表現(xiàn)出較強(qiáng)的活性, 能將C18延長(zhǎng)到C20再轉(zhuǎn)移給Elovl1進(jìn)一步延長(zhǎng)到C24[10]。

達(dá)氏鱘(Acipenser dabryanus), 又稱長(zhǎng)江鱘, 沙臘子或小臘子。隸屬于鱘形目(Acipenseriformes)、鱘科(Acipenseridae)、鱘屬(Acipenser), 曾是長(zhǎng)江上游重要的經(jīng)濟(jì)捕撈對(duì)象[11]。但由于水體污染、過(guò)度捕撈和棲息地的破壞, 達(dá)氏鱘微生境發(fā)生改變,極易因時(shí)間、空間、季節(jié)更替以及環(huán)境變化導(dǎo)致的食物短缺而造成饑餓脅迫。本研究通過(guò)克隆Elovl4、Elovl5和Elovl7得到了其cDNA開(kāi)放閱讀框序列, 并研究其在不同組織及饑餓脅迫作用下的表達(dá)模式, 以期為進(jìn)一步了解饑餓脅迫條件下達(dá)氏鱘Elovl4、Elovl5和Elovl7表達(dá)變化情況, 為進(jìn)一步探索達(dá)氏鱘生理生化變化機(jī)制及Elovl4、Elovl5和Elovl7功能奠定基礎(chǔ), 也為其資源的管理和人工養(yǎng)殖提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 實(shí)驗(yàn)材料

實(shí)驗(yàn)用魚(yú)為四川省農(nóng)業(yè)科學(xué)院水產(chǎn)研究所人工繁殖的F2代達(dá)氏鱘(Acipenser dabryanus)幼魚(yú)。實(shí)驗(yàn)前將魚(yú)在循環(huán)水養(yǎng)殖系統(tǒng)暫養(yǎng)2周。每天早晚各投喂1次飼料, 飼料含量為粗蛋白48.62%、粗脂肪8.61%、粗纖維4.68%、粗灰分14.66%和水分12.21%。暫養(yǎng)2周后, 選取75尾體重為(30±2) g, 健康、活力好的達(dá)氏鱘隨機(jī)分為5個(gè)處理, 每個(gè)處理3個(gè)平行, 每個(gè)平行5尾魚(yú), 分別為對(duì)照組(饑餓0)、實(shí)驗(yàn)1組(饑餓1d)、實(shí)驗(yàn)2組(饑餓3d)、實(shí)驗(yàn)3組(饑餓7d)和實(shí)驗(yàn)4組(饑餓14d)進(jìn)行為期14d饑餓脅迫試驗(yàn), 期間DO≥5.0 mg/L, 水溫25—27℃。達(dá)氏鱘通過(guò)MS-222(Tricaine methanesulfonate)進(jìn)行麻醉后,將不同組織(心、肝、脾、腎、卵巢、精巢、肌肉、腸、鰓、皮膚、腦和胃)取出后放入液氮中速凍, 然后置于–80℃冰箱保存?zhèn)溆谩?/p>

1.2 RNA提取及cDNA合成

總RNA提取采用RNAisoPlus(寶生物工程大連有限公司, D9108B)按試劑盒說(shuō)明書(shū)的方法操作。將–80℃凍結(jié)的組織樣品在液氮中研磨至粉末狀,加入1 mL RNAiso Plus, 在試劑的作用下從組織中抽提出總RNA, 溶解于50 μL DEPC水中。所得RNA溶液用1.0%瓊脂糖凝膠電泳(120 V, 10min)檢查其相對(duì)分子質(zhì)量和完整性。RNA樣品采用Nano Drop 1000分光光度計(jì)(Hach, America)檢測(cè)其純度和濃度。第一鏈cRNA合成參照ReverTra Ace反轉(zhuǎn)錄試劑盒(TOYOBO, Japan)進(jìn)行操作。

1.3 達(dá)氏鱘Elovl4、Elovl5和Elovl7基因克隆

根據(jù)本實(shí)驗(yàn)室前期達(dá)氏鱘轉(zhuǎn)錄組測(cè)序獲得的unigene序列為基礎(chǔ)(Accession numbers: SRR616 7299、SRR6172670、SRR6173479、SRR617 5505、SRR6179331和SRR6179394), 通過(guò)NCBI數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行比對(duì)分析, 獲得了達(dá)氏鱘Elovl4、Elovl5和Elovl7的cDNA全序列。為驗(yàn)證序列的正確性, 分別在ORF上下游設(shè)計(jì)驗(yàn)證引物(表 1), 以反轉(zhuǎn)錄cDNA為模板進(jìn)行PCR擴(kuò)增, 擴(kuò)增產(chǎn)物連接載體后, 送生工生物工程(上海)股份有限公司進(jìn)行測(cè)序。

1.4 序列分析

運(yùn)用Vecter NTI軟件分別預(yù)測(cè)達(dá)氏鱘Elovl4、Elovl5和Elovl7 ORF, 并推測(cè)其編碼氨基酸序列, 計(jì)算編碼產(chǎn)物分子量和等電點(diǎn); 信號(hào)肽序列使用在線工具SignalP 4.0 (http://www.cbs.dtu.dk/services/SignalP/)進(jìn)行預(yù)測(cè); 跨膜結(jié)構(gòu)分析用SMART(http://smart.embl-heidelberg.de/)。利用Cluxtal X將達(dá)氏鱘Elovl4、Elovl5和Elovl7氨基酸序列分別與其他物種的相應(yīng)氨基酸序列進(jìn)行多重比對(duì)。利用Mega 6.0軟件的Neighbor-joining法構(gòu)建系統(tǒng)進(jìn)化樹(shù)。

表 1 Elovl基因克隆和熒光定量PCR檢測(cè)所用引物Tab. 1 Primers for cDNA cloning and real-time PCR of Elovls

1.5 組織表達(dá)分析

選取5尾健康達(dá)氏鱘, 采用熒光定量PCR法檢測(cè)Elovl4、Elovl5和Elovl7在心、肝、脾、腎、卵巢、精巢、肌肉、腸、鰓、皮膚和腦中的相對(duì)表達(dá)量。熒光定量PCR擴(kuò)增采用SYBR@PrimeSriptTMRT-PCR Kit Ⅱ(perfect Real Time, 寶生物工程大連有限公司, DRR083A)。10倍連續(xù)稀釋的陽(yáng)性模板作為PCR模板做標(biāo)準(zhǔn)曲線, 擴(kuò)增效率在95%—105%,r2>0.9, 溶解曲線單一峰。結(jié)合瓊脂糖電泳檢測(cè)產(chǎn)物長(zhǎng)度和特異性, 從而確定引物最優(yōu)退火溫度。12.5 μL 2×SYBR Green Real-time PCR Master Mix,上下游引物各1 μL(10 μmol/L), 滅菌雙蒸水5.5 μL。PCR擴(kuò)增程序?yàn)? 94℃預(yù)變性5min; 94℃變性30s,55℃退火30s, 72℃延伸30s, 42個(gè)循環(huán); 最后70—95℃獲取熔解曲線并確保擴(kuò)增產(chǎn)物的特異性。反應(yīng)完成后檢測(cè)產(chǎn)物的特異性。每個(gè)樣品設(shè)3個(gè)復(fù)孔。采用2–ΔΔCt法分別計(jì)算樣品中Elovl4、Elovl5和Elovl7 mRNA的相對(duì)表達(dá)量。

1.6 饑餓脅迫下達(dá)氏鱘Elovl4、Elovl5和Elovl7表達(dá)量的檢測(cè)

實(shí)驗(yàn)魚(yú)分別在饑餓實(shí)驗(yàn)的0、1d、3d、7d和14d采集肌肉、腦、胃、腸道及肝臟組織, 每個(gè)平行采集3尾。熒光定量方式參考1.5。

1.7 數(shù)據(jù)分析

采用平均值±標(biāo)準(zhǔn)誤(Mean±SE)表示實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),采用SPSS22.0軟件處理結(jié)果。對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行方差分析并結(jié)合Duncan法進(jìn)行多重比較檢測(cè)顯著性。

2 結(jié)果

2.1 達(dá)氏鱘Elovl4、Elovl5和Elovl7克隆及序列分析

達(dá)氏鱘Elovl4編碼區(qū)為753 bp, 編碼250個(gè)氨基酸, 相對(duì)分子質(zhì)量為29793.13 Da, 等電點(diǎn)為9.47, 包含7個(gè)預(yù)測(cè)的跨膜區(qū);Elovl5編碼區(qū)為885 bp, 編碼294個(gè)氨基酸序列, 相對(duì)分子質(zhì)量為34794.38 Da, 等電點(diǎn)為9.42, 5個(gè)預(yù)測(cè)的跨膜區(qū);Elovl7編碼區(qū)為846 bp, 編碼281個(gè)氨基酸序列, 相對(duì)分子質(zhì)量為33227.82 Da, 等電點(diǎn)為9.19, 7個(gè)預(yù)測(cè)的跨膜區(qū)。Elovl4,Elovl5和Elovl7均含還有高度保守的HXXHH組氨酸盒。

2.2 進(jìn)化樹(shù)分析

將達(dá)氏鱘Elovl4、Elovl5和Elovl7氨基酸序列分別與其他魚(yú)類(lèi)相應(yīng)序列進(jìn)行比對(duì)后發(fā)現(xiàn), 三個(gè)基因均與斑點(diǎn)雀鱔聚為一支, 表明在進(jìn)化上與雀鱔親緣較近(圖 1)。

2.3 達(dá)氏鱘不同組織Elovl4、Elovl5和Elovl7的表達(dá)

達(dá)氏鱘Elovl4、Elovl5和Elovl7在各個(gè)組織中均有表達(dá), 同時(shí)存在著差異性表達(dá)(圖 2),Elovl4在卵巢和眼中表達(dá)最高, 其次是腦(P<0.05), 其他組間沒(méi)有顯著差異(P>0.05);Elovl5在肌肉中表達(dá)最多,其次是眼(P<0.05), 其他組間沒(méi)有顯著性差異(P>0.05);Elovl7在卵巢中表達(dá)最高(P<0.05), 鰓、精巢和肌肉中表達(dá)較多(P<0.05), 其他組間沒(méi)有顯著差異(P>0.05)。

2.4 饑餓脅迫下達(dá)氏鱘Elovl4、Elovl5和Elovl7表達(dá)量的變化

在饑餓脅迫下, 達(dá)氏鱘Elovls在不同組織中的表達(dá)各有不同。饑餓7d時(shí)(圖 3A),Elovl4在腦、腸道和肌肉中的表達(dá)量顯著提高(P<0.05), 之后顯著下降(P<0.05); 饑餓0和1dElovl4在胃中的表達(dá)沒(méi)有顯著差異(P>0.05), 之后顯著下降, 14d時(shí)顯著上調(diào)(P<0.05); 肝臟中Elovl4在0時(shí)表達(dá)量最高, 隨后顯著下降(P<0.05), 其他組間沒(méi)有顯著性差異(P>0.05)。

圖 1 達(dá)氏鱘Elovl4、Elovl5和Elovl7與其他脊椎動(dòng)物的系統(tǒng)發(fā)生樹(shù)Fig. 1 Phylogenetic tree of the Elovl4, Elovl5 and Elovl7 from other vertebrates based on neighbor-joining method

饑餓7d時(shí)(圖 3B),Elovl5在腦和肌肉中的表達(dá)量顯著提高(P<0.05), 之后顯著下降(P<0.05); 饑餓3d時(shí)Elovl5在胃中的表達(dá)量最低, 且顯著低于1d、7d和14d組; 肝臟中Elovl5表達(dá)量隨時(shí)間推移逐漸下降, 0時(shí)表達(dá)量顯著高于其他各組(P<0.05), 1d、3d和7d組間沒(méi)有顯著性差異(P>0.05), 14d表達(dá)量最低; 腸道中Elovl5表達(dá)量逐漸升高, 14d時(shí)顯著高于其他各組(P<0.05)。

Elovl7在腦和肌肉中的表達(dá)量先下降后在7d時(shí)顯著提高(圖 3C), 隨后顯著下調(diào)(P<0.05); 3d組Elovl7在胃中的表達(dá)量最低, 顯著低于0和14d組, 與1d和7d組間沒(méi)有顯著性差異(P>0.05),Elovl7在胃中的表達(dá)量在0時(shí)最高, 之后顯著下降(P<0.05), 其余各組間沒(méi)有顯著性差異(P>0.05); 肝臟中Elovl7表達(dá)量隨時(shí)間推移逐漸下降, 0時(shí)表達(dá)量顯著高于其他各組(P<0.05); 腸道中Elovl7表達(dá)量在0和14d時(shí)顯著高于其他各組(P<0.05), 其他組間沒(méi)有顯著性差異(P>0.05)。

3 討論

脂肪酸是魚(yú)類(lèi)生長(zhǎng)所必須的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì), 同時(shí)還具有重要的生理學(xué)功能。長(zhǎng)鏈多不飽和脂肪酸(LC-PUFA), 主要包括二十碳五烯酸(EPA, 20:5n-3)、二十二碳六烯酸(DHA, 22:6n-3)和花生四烯酸(ARA, 20:4n-6)等, 對(duì)細(xì)胞膜的完整性和流動(dòng)性、轉(zhuǎn)錄調(diào)控以及細(xì)胞信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)有重要作用[12]。Elovls作為合成長(zhǎng)鏈脂肪酸的關(guān)鍵限速酶, 其重要性顯而易見(jiàn)。

3.1 達(dá)氏鱘Elovl4、Elovl5和Elovl7的組織表達(dá)差異

Elovl4在斑馬魚(yú)(Brachydanio rerio)[13]、軍曹魚(yú)(Rachycentron canadum)[14]、大西洋鮭(Salmo salar)[4]、河豚(Tetraodontidae)[15]和大黃魚(yú)(Larimichthys crocea)[16]等中都得到克隆, 斑馬魚(yú)中存在2個(gè)亞型,Elovl4a和Elovl4b, 分別編碼309和303個(gè)氨基酸[13], 西洋鮭[4]Elovl4編碼306個(gè)氨基酸, 而本研究結(jié)果顯示, 達(dá)氏鱘Elovl4僅編碼250個(gè)氨基酸, 說(shuō)明在進(jìn)化過(guò)程中鱘Elovl4 CDS區(qū)能編碼氨基酸數(shù)與其他魚(yú)類(lèi)有較大的差異。Elovl4主要在哺乳動(dòng)物視網(wǎng)膜、腦和精巢等脂質(zhì)含量較多的組織中表達(dá)[6]。魚(yú)類(lèi)與哺乳動(dòng)物類(lèi)似, 在大西洋鮭[4]的研究中發(fā)現(xiàn),Elovl4主要在眼中表達(dá); 軍曹魚(yú)[14]Elovl4主要在腦、眼和垂體中表達(dá);Elovl4在斑馬魚(yú)上的2個(gè)亞型,Elovl4b主要在眼、卵巢和精巢中表達(dá), 而Elovl4a除了在肌肉和脂肪組織中沒(méi)有檢測(cè)到表達(dá)信號(hào)以外,在其他組織中均有表達(dá); 河豚[15]眼和腦中均能檢測(cè)到信號(hào)。結(jié)合本實(shí)驗(yàn)結(jié)果發(fā)現(xiàn), 達(dá)氏鱘Elovl4除了在眼中表達(dá)較多以外還在腦和卵巢中有較多的表達(dá), 與前人的研究基本保持一致, 推測(cè)Elovl4與達(dá)氏鱘視覺(jué)發(fā)育和繁殖功能密切相關(guān)。

圖 2 不同組織中Elovl4、Elovl5和Elovl7 mRNA的相對(duì)表達(dá)量Fig. 2 The relative expression of Elovl4, Elovl5 and Elovl7 mRNA in different tissues

圖 3 饑餓脅迫下不同組織中Elovl4、Elovl5和Elovl7 mRNA的相對(duì)表達(dá)量Fig. 3 Effect of starvation on the relative expression of Elovl4,Elovl5 and Elovl7 mRNA in different tissues (n=9)

魚(yú)類(lèi)Elovl5最先是在斑馬魚(yú)[17]上克隆得到, 可編碼氨基酸291個(gè), 研究相繼發(fā)現(xiàn)河豚[15]、鏡鯉(Cyprinus carpio)[18]和銀無(wú)須魮(Puntius gonionotus)[19]Elovl5編碼291個(gè), 雙棘黃姑魚(yú)(Nibea diacanthus)[20]、南方黑鮪(Thunnus maccoyii)[21]、日本鰻鱺(Anguilla japonica)[8]和軍曹魚(yú)[22]Elovl5編碼294個(gè), 大西洋鮭[23]Elovl5有兩個(gè)亞型,Elovl5a編碼295個(gè),Elovl5b編碼294個(gè)。本實(shí)驗(yàn)達(dá)氏鱘Elovl5序列預(yù)測(cè)跨膜區(qū)為5個(gè), 與軍曹魚(yú)[22]、河豚[15]和大西洋鮭[23]Elovl5b結(jié)果類(lèi)似。不同種類(lèi)的魚(yú)類(lèi)Elovl5在組織中的表達(dá)存在差異, 但主要還是在腸道、肝臟和腦中表達(dá)。塞內(nèi)加爾鰨(Solea senegalensis)[24]Elovl5在肝臟和腸道中表達(dá)較多, 而腦次之, 鰓、心臟、中腎和肌肉中未檢測(cè)出信號(hào); 河豚[15]Elovl5主要在肝臟、腦、腸道和眼中表達(dá); 軍曹魚(yú)[22]Elovl5在腦、肝臟和心臟中表達(dá)較多, 皮膚和鰓中沒(méi)有檢測(cè)到信號(hào); 銀無(wú)須魮[19]Elovl5主要在肝臟和腸道中表達(dá), 其次為腦和肌肉; 日本鰻鱺[8]Elovl5主要在腦、肝臟和腸道中表達(dá)較多; 雙棘黃姑魚(yú)[20]和大西洋鮭[23]主要在腸道和肝臟中表達(dá)。達(dá)氏鱘Elovl5在肌肉和眼中表達(dá)較多, 腦和肝臟次之, 與其他魚(yú)類(lèi)上的研究基本類(lèi)似, 可能是由于實(shí)驗(yàn)所用達(dá)氏鱘正處于生長(zhǎng)發(fā)育重要時(shí)期, 其肌肉中脂肪代謝活動(dòng)旺盛,這與本實(shí)驗(yàn)室之前對(duì)脂肪酸結(jié)合蛋白的研究結(jié)果相一致(數(shù)據(jù)未發(fā)表)。另外, 這也暗示Elovl5對(duì)達(dá)氏鱘視覺(jué)的發(fā)育有密切聯(lián)系。

目前對(duì)Elovl7的研究較少, 研究發(fā)現(xiàn)橙泥蟹(Scylla olivacea)[25]Elovl7編碼350個(gè)氨基酸, 蘇太豬(Sus)[26]Elovl7編碼281個(gè)氨基酸, 雞(Gallus gallus)[27]Elovl7編碼279個(gè)氨基酸。牛(Bovine)Elovl7在腎臟中表達(dá)較多, 在肌肉、胃和肝臟中較少[28],Elovl7在30周齡雞十二指腸、腺胃、腎臟和肺中表達(dá)較多[27]; 橙泥蟹Elovl7, 在胃中表達(dá)最高, 其次是腸道和鰓[25]。本實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示, 達(dá)氏鱘Elovl7主要在卵巢、鰓、精巢和肌肉中表達(dá), 這與哺乳動(dòng)物還是存在差異的, 但與橙泥蟹類(lèi)似的是在鰓中的表達(dá)相對(duì)較高, 說(shuō)明Elovl7在水生動(dòng)物的鰓中發(fā)揮了一定作用, 但具體原因還有待研究。水生動(dòng)物中對(duì)Elovl7的報(bào)道較少, 在哺乳動(dòng)物上已有證明Elovl7與前列腺腫瘤細(xì)胞的生長(zhǎng)有關(guān)[27], 在僅有的研究中發(fā)現(xiàn)它可能在脂肪細(xì)胞分化的過(guò)程中出發(fā)脂質(zhì)積累[30], 而Elovl7在達(dá)氏鱘脂肪代謝中的作用和功能還有待進(jìn)一步研究。

3.2 饑餓對(duì)達(dá)氏鱘Elovl4、Elovl5和Elovl7表達(dá)差異的影響

一般來(lái)說(shuō), 魚(yú)類(lèi)自身不能或僅少量合成n-3和n-6系列不飽和脂肪酸, 主要通過(guò)外界攝取獲得, 淡水魚(yú)類(lèi)的必需脂肪酸主要包括亞油酸(18﹕2n-6)、α-亞麻酸(18﹕3n-3)、γ-亞麻酸(18﹕3n-6)[31]。禁食可以提高肝臟的分解代謝率, 反映了生存所需儲(chǔ)備的調(diào)動(dòng)[32]。肝臟是脂肪酸合成的重要部位[33], 在禁食的條件下, 不飽和脂肪酸攝入減少, Elovls底物減少,導(dǎo)致Elovls合成下降, 這或許可以解釋肝臟中的Elovl4、Elovl5和Elovl7轉(zhuǎn)錄水平隨時(shí)間的增加直線下降的現(xiàn)象。

腦是調(diào)節(jié)動(dòng)物生長(zhǎng)和發(fā)育的重要中樞系統(tǒng), 肌肉反映生長(zhǎng)狀況的重要組織, 而魚(yú)類(lèi)的腦和肌肉中含有豐富的不飽和脂肪酸[34]。禁食過(guò)程中的魚(yú)類(lèi)對(duì)脂肪酸的代謝, 一般先從飽和脂肪酸開(kāi)始, 其次是低不飽和脂肪酸, 最后才動(dòng)用高不飽和脂肪酸[35,36]。這或許是達(dá)氏鱘饑餓第7天時(shí)腦和肌肉組織中Elovl4、Elovl5和Elovl7的轉(zhuǎn)錄水平顯著提高的原因之一, 由于饑餓后期高不飽和脂肪酸水平下降,Elovl4、Elovl5和Elovl7轉(zhuǎn)錄水平上調(diào), 之后可能由于底物減少使其轉(zhuǎn)錄水平下降; 這也暗示腦與肌肉中的脂質(zhì)代謝不同于肝臟。另外, 黃紅麗等[37]對(duì)大黃魚(yú)的研究發(fā)現(xiàn), 饑餓使大黃魚(yú)肌肉組織中I-FABPb表達(dá)量先上調(diào)后下降, 這與本實(shí)驗(yàn)中的結(jié)果相一致。

長(zhǎng)期的饑餓能顯著影響魚(yú)類(lèi)消化器官的組織結(jié)構(gòu)[36], 其結(jié)構(gòu)的改變必然引起功能的障礙。胃腸道是食物消化和吸收的重要場(chǎng)所, 尤其是腸道, 承載著消化和吸收雙重功能, 并通過(guò)腸道絨毛結(jié)構(gòu)增大吸收面積, 其上皮細(xì)胞的形成及其流動(dòng)性都與不飽和脂肪酸密切相關(guān)。本實(shí)驗(yàn)的結(jié)果顯示, 達(dá)氏鱘胃Elovl4、Elovl5和Elovl7三個(gè)基因在饑餓3d時(shí)均有顯著的下調(diào), 表明饑餓對(duì)達(dá)氏鱘胃組織LC-PUFA合成可能存在抑制作用。另外, 我們還發(fā)現(xiàn), 在饑餓條件下Elovl4、Elovl5和Elovl7在達(dá)氏鱘腸道中的表達(dá)趨勢(shì)完全不同, 在饑餓1d、3d和7d時(shí)Elovl4和Elovl5 mRNA水平于對(duì)照組相比呈現(xiàn)增加的趨勢(shì), 而Elovl7 mRNA水平卻顯著下降, 在一定程度上也表明了脂質(zhì)代謝平衡調(diào)節(jié)過(guò)程復(fù)雜[38], 3個(gè)基因在腸道中有不同的功能, 具體原因有待進(jìn)一步研究。

綜上所述, 本研究首次克隆了達(dá)氏鱘Elovl4、Elovl5和Elovl7 CDS序列, 并分析了其組織分布和在饑餓脅迫下的表達(dá)模式, 發(fā)現(xiàn)Elovl4、Elovl5和Elovl7在達(dá)氏鱘視覺(jué)、腦、性腺以及肌肉的發(fā)育與生長(zhǎng)過(guò)程中可能發(fā)揮著重要的作用。研究還發(fā)現(xiàn)饑餓脅迫對(duì)不同組織中的Elovls作用不同, 能顯著影響達(dá)氏鱘Elovl4、Elovl5和Elovl7 mRNA的轉(zhuǎn)錄水平, 產(chǎn)生差異的原因可能與其主要分布部位以及所參與合成的LC-PUFA功能有關(guān), 具體原因還有待研究, 但能肯定的是饑餓應(yīng)激能顯著影響肝臟的脂質(zhì)代謝, 并且可能通過(guò)降低Elovl4、Elovl5和Elovl7轉(zhuǎn)錄來(lái)抑制LC-PUFA合成。