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基本信息
- 項(xiàng)目名稱：
- 草魚垂體細(xì)胞中多巴胺D2受體的表達(dá)調(diào)控：一種維持促黃體生成素合成的新機(jī)制
- 小類：
- 生命科學(xué)
- 簡(jiǎn)介：
- 在許多魚類中，多巴胺（DA）通過多巴胺D2受體在垂體水平強(qiáng)烈抑制促性腺激素釋放。本研究發(fā)現(xiàn)DA抑制黃體生成素（LH）?mRNA的表達(dá)，且這種抑制作用是DA通過DA D2受體抑制LH的合成所實(shí)現(xiàn)。進(jìn)一步的研究表明分布研究表明：在草魚垂體細(xì)胞中，多巴胺對(duì)LH的抑制作用可能通過DA D2的刺激作用加強(qiáng)，同時(shí)通過LH對(duì)DRD2合成的抑制而減弱。這種DA D2受體的調(diào)控有助于穩(wěn)定草魚LH的表達(dá)。
- 詳細(xì)介紹：
- 在許多魚類中，多巴胺（DA）通過多巴胺D2受體在垂體水平強(qiáng)烈抑制促性腺激素釋放。在本研究中，利用原代培養(yǎng)的草魚垂體細(xì)胞模型，檢測(cè)發(fā)現(xiàn)DA抑制黃體生成素（LH）?mRNA的表達(dá)，且這種抑制作用可被DA D2受體的拮抗劑舒必利（sulpiride）所阻斷。這一結(jié)果提示，DA通過DA D2受體抑制LH的合成。為此我們從垂體中克隆了草魚D2受體（gcDRD2）。序列分析顯示，gcDRD2相對(duì)于其他脊椎動(dòng)物的D3和D4或D1-樣受體，與D2受體具有更近的親緣關(guān)系。組織分布研究表明，這種受體僅在草魚垂體和腦中表達(dá)。在草魚垂體細(xì)胞，DA處理使gcDRD2轉(zhuǎn)錄水平明顯升高，這種刺激作用可被舒必利抑制。然而，草魚LH的類似物，即人絨毛膜促性腺激素(hCG)，可抑制gcDRD2的表達(dá)，表明垂體中DA D2受體的表達(dá)受LH反饋抑制。由此我們推測(cè)：在草魚垂體細(xì)胞中，多巴胺對(duì)LH的抑制作用可能通過DA D2的刺激作用加強(qiáng)，同時(shí)通過LH對(duì)DRD2合成的抑制而減弱。這種DA D2受體的調(diào)控有助于穩(wěn)定草魚LH的表達(dá)。
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作品專業(yè)信息
撰寫目的和基本思路
- 促黃體生成素（LH）是調(diào)節(jié)動(dòng)物生殖發(fā)育的重要激素。我們初步發(fā)現(xiàn)多巴胺（DA）通過多巴胺D2受體（DA D2）能夠抑制LH? mRNA的表達(dá)，那么DA D2是否作為調(diào)節(jié)LH合成的一個(gè)調(diào)控靶點(diǎn)。為此，我們從草魚垂體細(xì)胞中克隆了DA D2受體（gcDRD2）的cDNA序列，再以實(shí)時(shí)熒光定量PCR為研究手段，分別研究DA和LH是否影響gcDRD2的表達(dá)，從而判斷gcDRD2在DA調(diào)節(jié)LH合成中的地位。
科學(xué)性、先進(jìn)性及獨(dú)特之處
- 多巴胺（DA）對(duì)LH的抑制作用已有報(bào)道，也清楚DA會(huì)通過其D2受體（DA D2）發(fā)揮作用，但不知道會(huì)涉及DA D2的表達(dá)。我們首次從受體表達(dá)層面闡明DA對(duì)LH的抑制作用，尤其重要的是發(fā)現(xiàn)DA和LH對(duì)gcDRD2表達(dá)產(chǎn)生相反的調(diào)控作用，更是提供了該受體在控制生殖發(fā)育中的新視點(diǎn)。
應(yīng)用價(jià)值和現(xiàn)實(shí)意義
- 在水產(chǎn)養(yǎng)殖中，多巴胺D2受體的拮抗劑已被廣泛應(yīng)用，它通過誘導(dǎo)LH的釋放促進(jìn)產(chǎn)卵，但由于相關(guān)分子機(jī)理不清楚，有時(shí)催卵效果不明顯，或者產(chǎn)的卵無受精效能低。我們發(fā)現(xiàn)DA和LH對(duì)gcDRD2表達(dá)產(chǎn)生相反的調(diào)控作用，那么在建立人工繁殖技術(shù)時(shí)，可采用促黃體生成激素類似物和多巴胺受體拮抗物聯(lián)合注射方法，提高繁殖速率.本次研究有著很高的實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。
學(xué)術(shù)論文摘要
- 在許多魚類中，多巴胺（DA）通過多巴胺D2受體在垂體水平強(qiáng)烈抑制促性腺激素釋放。在本研究中，利用原代培養(yǎng)的草魚垂體細(xì)胞模型，檢測(cè)發(fā)現(xiàn)DA抑制黃體生成素（LH）?mRNA的表達(dá)，且這種抑制作用可被DA D2受體的拮抗劑舒必利（sulpiride）所阻斷。這一結(jié)果提示，DA通過DA D2受體抑制LH的合成。為此我們從垂體中克隆了草魚D2受體（gcDRD2）。序列分析顯示，gcDRD2相對(duì)于其他脊椎動(dòng)物的D3和D4或D1-樣受體，與D2受體具有更近的親緣關(guān)系。組織分布研究表明，這種受體僅在草魚垂體和腦中表達(dá)。在草魚垂體細(xì)胞，DA處理使gcDRD2轉(zhuǎn)錄水平明顯升高，這種刺激作用可被舒必利抑制。然而，草魚LH的類似物，即人絨毛膜促性腺激素(hCG)，可抑制gcDRD2的表達(dá)，表明垂體中DA D2受體的表達(dá)受LH反饋抑制。由此我們推測(cè)：在草魚垂體細(xì)胞中，多巴胺對(duì)LH的抑制作用可能通過DA D2的刺激作用加強(qiáng)，同時(shí)通過LH對(duì)DRD2合成的抑制而減弱。這種DA D2受體的調(diào)控有助于穩(wěn)定草魚LH的表達(dá)。
獲獎(jiǎng)情況
- 已獲2011年挑戰(zhàn)杯四川省一等獎(jiǎng); 計(jì)劃投稿Sci期刊。
鑒定結(jié)果
- 真實(shí)可靠。
參考文獻(xiàn)
- 1. 垂體細(xì)胞體外培養(yǎng)技術(shù) J.P. Chang, H. Cook, G.L. Freedman, A.J. Wiggs, G.M. Somoza, R. de Leeuw, R.E. Peter. Use of a pituitary cell dispersion method and primary culture system for the studies of gonadotropin-releasing hormone action in the goldfish, Carassius auratus. I. Initial morphological, static, and cell column perifusion studies, Gen Comp Endocrinol 77 (1990) 256-273. 2. Real time PCR Bustin SA, Benes V, Garson JA, Hellemans J, Huggett J, Kubista M, Mueller R, Nolan T. The MIQE guidelines: minimum information for publication of quantitative real-time PCR experiments. Clin Chem 55 (2009) 611-22
同類課題研究水平概述
- 硬骨魚類的下丘腦-垂體軸缺乏下丘腦-垂體門脈循環(huán)，來至于下丘腦的神經(jīng)元分泌的多巴胺可通過D2受體抑制促性腺激素（GtH）的釋放，從而對(duì)硬骨魚的生殖活動(dòng)進(jìn)行調(diào)控。中山大學(xué)林浩然院士和加拿大Peter, R. E.教授按照這一理論，建立了使用多巴胺D2受體拮抗劑和促性腺激素釋放激素誘導(dǎo)魚類產(chǎn)卵的新技術(shù)，即“Linpe Method”（林彼方法），并在鯉科魚類中廣泛應(yīng)用，創(chuàng)造了巨大的經(jīng)濟(jì)效益。然而，對(duì)多巴胺調(diào)節(jié)魚類生殖行為的研究主要集中在宏觀層面，并主要以內(nèi)分泌學(xué)的方法和手段進(jìn)行研究，很少從分子生物學(xué)層面及多巴胺D2受體的角度闡述多巴胺的生殖調(diào)節(jié)功能。而且現(xiàn)有的研究都是以成魚為模型，未涉及多巴胺在未成熟魚中對(duì)GtH基因表達(dá)的調(diào)控作用。
