四種不同食性的溫水魚類應激反應及其對糖代謝的影響.pdf

1、以四種不同食性的溫水性魚類草魚Ctenopharyngodon idella、銀鯽Carassius auratus gibelio、青魚Mylopharyngodon piceus和大口黑鱸Micropterus salmoides為研究對象，分析了捕撈應激后魚類下丘腦-垂體-腎間組織軸(Hypothalamic-pituitary-interrenal axis，HPI axis)、血漿和肝臟生理指標以及肝臟糖代謝酶活性的變化，并探

2、討了魚類種類及食性、血漿葡萄糖水平和營養(yǎng)史（饑餓或正常攝食）對應激反應的影響。主要研究結(jié)果和結(jié)論如下:
　　1、捕撈應激對草魚HPI軸的影響:采用同源克隆方法獲得草魚HPI軸關(guān)鍵基因，包括促腎上腺皮質(zhì)激素釋放因子(Corticotropin releasing factor，CRF)、急性固醇調(diào)節(jié)蛋白(Steroidogenic acute regulatory protein，StAR)、11β-羥化酶(11β-hydroxyl

3、ase，CYP11C1)和糖皮質(zhì)激素受體(Glucocorticoid receptor，GR)部分cDNAs序列:CRF部分片段長209bp，編碼69個氨基酸;StAR部分片段長314bp，編碼104個氨基酸;CYP11C1部分片段長347bp，編碼115個氨基酸;GR部分片段長259bp，編碼85個氨基酸。草魚CRF、StAR、CYP11C1和GR與其它已知物種對應氨基酸序列的同源性分別為69％-99％、73％-86％、73％-89

4、％和86％-98％。檢測草魚捕撈應激后1h時下丘腦CRF、腎臟StAR和CYP11C1、腦垂體阿黑皮素原(Proopiomelanocortin，POMC)和肝臟GR mRNA水平。結(jié)果顯示應激后1h時草魚下丘腦CRF、腎臟StAR和肝臟GR mRNA表達水平較應激前顯著升高(P＜0.05)，而腎臟CYP11C1和腦垂體POMCmRNA表達量與應激前相比無顯著差異(P＞0.05)。
　　2、捕撈應激后草魚血漿生理指標、肝糖原含量及

5、肝臟糖代謝酶活性的變化:測定草魚在應激后5min、30min、1h、4h和24h血漿皮質(zhì)醇、葡萄糖和乳酸水平、肝臟糖原含量以及肝臟磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶(Phosphoenolpyruvate carboxykinase，PEPCK)、葡萄糖-6-磷酸酶(Glucose-6-phosphatase，G6Pase)、己糖激酶(Hexoxinase，HK)和丙酮酸激酶(Pyruvate kinase，PK)活性。結(jié)果顯示:與應激前0h（對照

6、組）相比，血漿皮質(zhì)醇水平在應激后5min顯著升高(P＜0.05)，在1h達到最高值(P＜0.05)。血漿葡萄糖和乳酸水平在應激后30min顯著升高(P＜0.05)，在1h升至最高(P＜0.05)。應激后1h肝臟糖原含量顯著降低(P＜0.05)，在24h恢復至應激前的水平(P＞0.05)。應激后1h肝臟PEPCK活性顯著高于對照組(P＜0.05);應激后30min肝臟G6Pase活性顯著高于對照組(P＜0.05)。
　　3.1、捕撈

7、應激對草魚（草食性魚類）、銀鯽（雜食性魚類）和青魚（肉食性魚類）血漿皮質(zhì)醇、葡萄糖和乳酸濃度、肝糖原含量以及肝臟HK和PK活性的影響:結(jié)果顯示草魚、銀鯽和青魚捕撈后血漿皮質(zhì)醇、葡萄糖和乳酸濃度均顯著升高(P＜0.05);草魚和青魚捕撈后2h時肝糖原含量呈下降趨勢(P＜0.05)，但銀鯽捕撈前、后肝糖原含量未出現(xiàn)顯著變化(P＞0.05);捕撈前、后青魚血糖濃度顯著高于草魚和銀鯽(P＜0.05)。銀鯽肝糖原含量顯著高于草魚和青魚(P＜0.0

8、5)，其捕撈后血漿葡萄糖和乳酸濃度增加幅度較小。草魚和銀鯽捕撈后肝臟HK和PK酶活性未發(fā)生顯著變化(P＞0.05)，青魚捕撈后2h時HK酶活性顯著下降(P＜0.05)。
　　3.2、血漿葡萄糖水平對草魚血漿和腦生理指標及肝臟糖代謝應激反應的影響:對草魚按濃度0、0.2、0.5和1.0mg/g體重(Body mass，BM)分別腹腔注射葡萄糖溶液（命名為0G、0.2G、0.5G和1G組）。注射后1h進行捕撈應激（命名為0G-S、0.

9、2G-S、0.5G-S和1G-S組）或不捕撈（命名為0G-NS、0.2G-NS、0.5G-NS和1G-NS組），檢測草魚應激前0h，應激后1h、2h和4h血漿生理指標[皮質(zhì)醇、葡萄糖和乳酸濃度、乳酸脫氫酶(Lactic dehydrogenase，LDH)活性]，腦生理指標（葡萄糖、糖原和乳酸濃度）以及肝臟糖代謝指標（糖原含量和PEPCK、G6Pase、HK和PK酶活性）的變化。結(jié)果顯示，1）血漿生理:在應激前，1G-S組血漿皮質(zhì)醇濃度

10、顯著高于0G-S、0.2G-S和0.5G-S組，且1G-NS組血漿皮質(zhì)醇濃度顯著高于0G-NS、0.2G-NS和0.5G-NS組(P＜0.05)。在應激后1h，0.5G-S組血漿皮質(zhì)醇濃度顯著低于其它三個應激組(P＜0.05)。在應激前和應激后1h，應激組和不應激組血漿葡萄糖濃度都隨著注射葡萄糖濃度的增加而升高(P＜0.05)。在應激前、應激后1h、2h和4h，1G-S組血漿葡萄糖濃度顯著高于其它三個應激組(P＜0.05)。在應激后4h

11、，血漿乳酸濃度和LDH酶活性都隨著注射葡萄糖濃度的增加而升高(P＜0.05)。2)腦生理:在應激前，0.5G-NS和1G-NS組腦葡萄糖濃度顯著高于0G-NS和0.2G-NS組，且0.5G-S和1G-S組腦葡萄糖濃度顯著高于0G-S和0.2G-S組(P＜0.05)。在應激后1h和2h，1G-S組腦葡萄糖濃度顯著高于其它三個應激組(P＜0.05)。0.5G-S組腦糖原含量在應激后1h顯著高于0G-S和0.2G-S組(P＜0.05)。在應激

12、后2h，0.5G-S組腦乳酸濃度顯著高于0.5G-NS組(P＜0.05)。3)肝臟糖代謝:在應激后2h和4h，1G-S組肝糖原含量顯著低于其對應不應激組(P＜0.05)。在應激后1h，0G-S組肝臟G6Pase酶活性顯著高于其它應激組(P＜0.05)。在應激后2h，0G-S組肝臟G6Pase酶活性顯著高于1G-S組(P＜0.05)。0G-S組肝臟G6Pase酶活性在應激后1h和2h顯著高于其對應不應激組(P＜0.05)。0.2G-S和1

13、G-S組肝臟HK酶活性在應激后1h顯著高于其對應不應激組(P＜0.05)。
　　根據(jù)上述結(jié)果得出以下結(jié)論:
　　1、捕撈應激后草魚HPI軸中CRF、StAR和GR途徑被激活，肝臟糖原分解和糖異生活動加強。
　　2、與草魚和青魚相比，捕撈后銀鯽應激反應強度相對較低。捕撈后血糖升高未導致草魚、銀鯽和青魚的肝臟糖酵解酶活性增強。
　　3、腹腔注射1.0mg/g BM的葡萄糖可以在短時間內(nèi)刺激草魚血漿皮質(zhì)醇濃度升高，而注

14、射0.5mg/g BM的葡萄糖會抑制應激后血漿皮質(zhì)醇濃度的升高。應激和血漿葡萄糖濃度都會促使草魚腦葡萄糖濃度的升高。外源葡萄糖處理抑制了應激后的肝臟生糖作用，表現(xiàn)為應激后早期血糖濃度升高趨勢慢，乳酸堆積加劇以及肝臟G6Pase酶活性升高受到抑制。
　　4、營養(yǎng)史影響銀鯽和大口黑鱸血漿生理、腦生理和肝臟糖代謝的應激反應。饑餓抑制銀鯽應激后血漿皮質(zhì)醇和血漿葡萄糖濃度的升高，抑制大口黑鱸應激后血漿葡萄糖和腦葡萄糖濃度的升高，表明饑餓在一