近日，中國水產(chǎn)科學研究院黃海水產(chǎn)研究所海水魚類繁育與養(yǎng)殖技術(shù)團隊在瘦素調(diào)控海水魚類生殖機能的機制研究方面取得重要進展。團隊以我國重要經(jīng)濟海水魚類——半滑舌鰨（Cynoglossus semilaevis）為對象，圍繞養(yǎng)殖魚性腺早熟帶來的生長效能和經(jīng)濟效益降低的產(chǎn)業(yè)瓶頸問題，系統(tǒng)研究闡釋了瘦素（Leptin）及其兩種亞型（LepA與LepB）通過調(diào)控脂質(zhì)代謝進而影響性類固醇激素合成的調(diào)控網(wǎng)絡(luò)，為深入理解半滑舌鰨生殖機能的生理基礎(chǔ)及開發(fā)早熟管控技術(shù)提供了新理論和新思路，相關(guān)成果發(fā)表于Aquaculture、International Journal of Biological Macromolecules、Aquaculture Reports等國際知名期刊。

該團隊研究發(fā)現(xiàn)，Leptin調(diào)控卵巢細胞命運，影響性腺發(fā)育潛能。在半滑舌鰨卵巢原代細胞中敲降LepA或LepB基因，會顯著抑制細胞的遷移與增殖能力，并促進細胞凋亡。重組蛋白 rLepA 和 rLepB 可通過結(jié)合瘦素受體（LepR）激活經(jīng)典的 JAK2-STAT3 信號通路。尤為重要的是，敲降lepB會導致雌二醇（E2）水平顯著上升，這為LepB作為抑制雌激素合成、防止性早熟發(fā)生的關(guān)鍵負調(diào)控因子提供了直接證據(jù)。這一發(fā)現(xiàn)揭示了LepB亞型在生殖穩(wěn)態(tài)中的獨特功能，為其作為調(diào)控性成熟進程的潛在靶點奠定了理論基礎(chǔ)。

研究發(fā)現(xiàn)，Leptin作為代謝樞紐，協(xié)調(diào)脂質(zhì)代謝與生殖信號。體內(nèi)注射研究表明，外源性rLepB能顯著降低半滑舌鰨豐滿度、肝臟乙酰-CoA及肌肉粗脂肪含量，表現(xiàn)出“減脂”效應(yīng)。轉(zhuǎn)錄組與代謝組聯(lián)合分析揭示，Leptin蛋白處理能顯著下調(diào)飽和脂肪酸合成，同時促進多不飽和脂肪酸（PUFA），如二十二碳六烯酸（DHA）、花生四烯酸（ARA）等的生物合成。這些 PUFA 不僅是細胞膜的重要組成部分，更是合成類固醇激素（如性激素）的前體，直接將代謝狀態(tài)與生殖潛能相聯(lián)系。

研究發(fā)現(xiàn)，Leptin通過“肝-腦-性腺”軸調(diào)控生殖內(nèi)分泌。研究證實，Leptin能影響下丘腦-垂體-性腺（HPG）軸關(guān)鍵基因的表達。例如，rLepA和rLepB處理可上調(diào)腦中kiss2、gnrh3以及垂體中fshβ、lhβ等啟動和維持生殖周期的核心調(diào)控因子基因的表達。這表明Leptin可能作為能量狀態(tài)的信號分子，在能量儲備充足時，激活HPG軸，促進生殖發(fā)育；反之則可能抑制該進程。

同時，該團隊還研究揭示了Leptin調(diào)控網(wǎng)絡(luò)的復雜性與亞型功能分化。研究發(fā)現(xiàn)，雖然半滑舌鰨LepA與LepB功能有重疊，但也存在明顯分化。例如，在肝細胞中LepA獨特地富集于脂肪酸合成通路，而兩者共同調(diào)控亞油酸代謝和免疫相關(guān)通路（如JAK-STAT、NF-κB）。這提示，兩種瘦素亞型可能通過不同的信號轉(zhuǎn)導網(wǎng)絡(luò)，分別精細調(diào)控糖脂代謝和免疫-生殖互作，共同維持機體在生長發(fā)育與生殖機能間能量投入的平衡。

上述研究首次在半滑舌鰨中闡明了Leptin通過調(diào)控脂肪代謝并影響性類固醇激素的合成，成為連接機體能量狀態(tài)與生殖功能的關(guān)鍵橋梁。研究成果不僅豐富了魚類生殖內(nèi)分泌學理論，也為水產(chǎn)養(yǎng)殖中抗早熟性狀的遺傳選育（如以LepB下游基因為分子標記）和營養(yǎng)調(diào)控（如優(yōu)化飼料脂肪酸配比）提供了新策略。

未來，黃海所將深入探究魚類Leptin與其他生殖神經(jīng)肽的互作及其調(diào)控網(wǎng)絡(luò)，支撐人工養(yǎng)殖場景下生殖管控技術(shù)及相關(guān)產(chǎn)品開發(fā)，以技術(shù)創(chuàng)新支撐產(chǎn)業(yè)持續(xù)健康發(fā)展。

舌鰨卵巢細胞中Leptin基因敲降后的功能分析

關(guān)于半滑舌鰨肝細胞中l(wèi)epA和lepB調(diào)控通路的假說

關(guān)于Leptin在半滑舌鰨中調(diào)控的假說

黃海所蔡鑫助理研究員為Aquaculture、International Journal of Biological Macromolecules、Aquaculture Reports論文的第一作者，徐永江研究員為通訊作者。該系列研究獲國家自然科學基金（32072993和32072949）、泰山產(chǎn)業(yè)專家計劃、山東省重點研發(fā)計劃（2023TZXD050）、中央級公益性科研院所基本科研費 (2023TD51)及現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系（CARS-47）等項目資助。

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https://doi. org/10.1016/j.ijbiomac.2024.134855

https://doi.org/10.1016/j.aquaculture.2025.742255

https://doi.org/10.1016/j.aqrep.2024.102423