Wnt/β-catenin信号通路调控三疣梭子蟹卵巢发育的机制研究

《Developmental & Comparative Immunology》：The Wnt/β-catenin signalling pathway regulates ovarian development in the swimming crab Portunus trituberculatus

本文揭示了Wnt/β-catenin信号通路在三疣梭子蟹（Portunus trituberculatus）卵巢发育中的关键调控作用。研究发现，激活剂CHIR-98014通过下调PtGSK-3β、上调Ptβ-catenin抑制卵黄生成，而抑制剂ETC-159则呈现相反效应。该研究为甲壳动物生殖生理的分子机制提供了新见解。

　　

Highlight

Wnt/β-catenin信号通路调控三疣梭子蟹卵巢发育的关键机制被阐明。

通路激活剂CHIR-98014显著抑制卵黄生成并导致卵母细胞空泡化。

抑制剂ETC-159则促进卵黄积累并改善卵巢组织形态。

研究首次在甲壳动物中系统揭示该通路对生殖生理的调控网络。

Section snippets

Experimental Animals

作为研究材料，健康的三疣梭子蟹（P. trituberculatus）卵巢发育Ⅰ至Ⅵ期样本采集自中国浙江宁波。选择卵巢发育Ⅲ期（成体重量140±10克）个体进行后续药物注射实验。这些蟹饲养在26-27°C、盐度25-27‰的海水缸中，配备曝气装置保证充足溶氧。每日投喂缢蛏两次。

Sequence and characteristics of Ptβ-catenin and PtGSK-3β

命名为Ptβ-catenin（PQ591392）和PtGSK-3β（PQ591400）的mRNA序列在GenBank中完成鉴定。Ptβ-catenin和PtGSK-3β的开放阅读框分别编码816和436个氨基酸的蛋白质（图1和图2）。多序列比对显示Ptβ-catenin与其他物种的β-catenin直系同源物具有显著序列保守性（图3A），PtGSK-3β也呈现类似结果（图4A）。使用SOPMA工具进行的二级结构分析表明...

Discussion

本研究首次系统揭示了Wnt/β-catenin信号通路关键蛋白GSK-3β和β-catenin在三疣梭子蟹卵巢发育中的功能机制。中华绒螯蟹β-catenin的编码区可生成含多个ARM结构域的816个氨基酸蛋白，我们发现在三疣梭子蟹中β-catenin同样由816个氨基酸构成并包含12个串联ARM结构域。GSK-3β已在多种贝类中被鉴定...

Conclusion

Wnt/β-catenin信号通路通过精确调控PtGSK-3β/Ptβ-catenin分子开关，直接影响卵黄蛋白原（PtVg）合成和卵黄素（rPtVn）积累，最终决定三疣梭子蟹卵巢发育进程。该发现为甲壳动物生殖内分泌调控网络提供了重要理论依据。