不同食性魚類4型葡萄糖轉(zhuǎn)運蛋白(GLUT4)基因克隆及表達(dá)比較研究.pdf

1、本實驗以兇猛肉食性軍曹魚，溫和肉食性卵形鯧鲹，雜食性羅非魚為實驗對象，采用RACE-PCR技術(shù)克隆了卵形鯧鲹、軍曹魚GLUT4基因，分析其在結(jié)構(gòu)和進(jìn)化上的區(qū)別;比較三種食性養(yǎng)殖魚類在不同飼料糖水平（高CH，中CM，低CL，羅非魚:40％、30％、20％，卵形鯧鲹:39％、26％、13％，軍曹魚:36％、24％、12％)下各組織中GLUT4基因表達(dá)量的變化。研究不同飼料糖水平對尼羅羅非魚生長和糖代謝的影響，并結(jié)合糖耐量實驗對尼羅羅非魚血糖

2、、胰島素、類胰島素生長因子1（IGF-1）等血漿生化指標(biāo)及肝/肌糖原，GLUT4基因表達(dá)進(jìn)行了檢測，旨在探索不同食性魚類對葡萄糖利用能力低下的耐受機理與分子機制。主要研究內(nèi)容如下:
　　1、卵形鯧鲹和軍曹魚的GLUT4基因克隆和序列分析
　　成功克隆了卵形鯧鲹GLUT4(GB: KP693688.1)基因全長1937 bp，ORF為1521bp，編碼506aa;軍曹魚GLUT4(GB: KP684143.1)全長2241bp

3、，ORF為1524bbp，編碼507aa。卵形鯧鲹和軍曹魚GLUT4序列和人類的GLUT4具有較高的同源性，多序列比較分析顯示，關(guān)鍵功能位點如FQQI，TELEY的突變可能會影響魚類GLUT4的功能和胞內(nèi)轉(zhuǎn)運方式及效率，進(jìn)而影響魚類的糖利用能力。
　　2、三種飼料糖水平下不同食性魚類GLUT4基因組織特異性表達(dá)的研究
　　在羅非魚，軍曹魚，卵形鯧鲹中，GLUT4主要在骨骼肌中表達(dá)，其次為心臟，與哺乳動物類似。在高，中，低三種

4、飼料糖水平下，軍曹魚肌肉中GLUT4的表達(dá)量在CM組最高(P＜0.05)，心臟中GLUT4基因表達(dá)量在CM組最高(P＜0.05)。卵形鯧鲹肌肉中GLUT4的表達(dá)量在CM組中最高，但與其他兩組無顯著性差異。心臟中GLUT4的表達(dá)量在CL組顯著高于其他兩組(P＜0.05）。羅非魚肌肉中GLUT4的表達(dá)量在CM組顯著高于其他兩組(P＜0.05)。心臟中GLUT4的表達(dá)量CL組顯著高于其他兩組(P＜0.05)。飼料中糖水平可以誘導(dǎo)組織中GLUT

5、4的表達(dá)，但對心臟和肌肉中GLUT4表達(dá)的影響存在不同，飼料糖水平對不同食性魚類GLUT4的影響也存在差異。
　　3、三種飼料糖水平對尼羅羅非魚生長、糖代謝和GLUT4基因表達(dá)的影響
　　飼喂不同糖水平飼料8周后，尼羅羅非魚在CM組生長最佳。血漿中血糖含量與飼料中糖水平成長比，胰島素含量CL組顯著高于其他了兩組(P＜0.05)，IGF-1的含量和血糖變化類似。肌糖原在CH組顯著高于其他兩組(P＜0.05）。肝糖原在CH組最高

6、(P＜0.05）。GK酶活性和PK酶活性在CL組最低(P＜0.05)。PEPCK酶活性在CM組最高(P＜0.05)，肌肉中GLUT4的表達(dá)量在CM組顯著高于其他兩組(P＜0.05)。肝臟中IGF-1基因的表達(dá)量在CM組最高(P＜0.05)。適量飼料糖水平能促進(jìn)尼羅羅非魚的生長，刺激糖酵解酶活性上升，使IGF-1濃度上升，GLUT4表達(dá)量上升，促進(jìn)對糖的利用，但過高添加會抑制生長，使肝糖原過度累積，GLUT4表達(dá)量下降。
　　4、三

7、種飼料糖水平下，注射葡萄糖對尼羅羅非魚糖代謝及GLUT4基因表達(dá)的影響
　　三種飼料糖水平下，羅非魚注射葡萄糖后血糖值均迅速升高，在1h達(dá)到最大值(P＜0.05)，隨后逐漸下降，在6h時CH和CM組恢復(fù)到注射前水平，CL組仍顯著高于0小時(P＜0.05)。血漿胰島素濃度CH組在1h降低(P＜0.05)后上升， CM組則無明顯變化趨勢，CL組整體呈下降趨勢。血漿IGF-1濃度CH組和CM組在1h上升達(dá)到最大值(P＜0.05)后下降，

8、CL組在3h達(dá)到最大值后下降。肝糖原CH組和CM組呈上升后平穩(wěn)的趨勢(P＜0.05)。肌糖原CH組在1h下降(P＜0.05)后上升。CM組無顯著趨勢，CL組注射后呈先上升后下降趨勢。注射葡萄糖后三組葡萄糖激酶(glucokinase，GK)和丙酮酸激酶(pyruvate kinase，PK)活性均呈先升后降的趨勢，在6h達(dá)到最大值(P＜0.05)。各組肌肉GLUT4的表達(dá)在6到12h上升，CH組在6h達(dá)到最大值，CM組在12h達(dá)到最大值