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为探究大西洋鲑性别和 vgll3 基因型在性成熟过程中的作用机制，研究人员分析相关基因转录及分子信号。结果发现 Hippo 通路介导性别成熟差异，雌性脂质储存多、能量利用慢。该研究为理解性成熟调控及优化水产养殖提供依据。
在奇妙的动物世界里，大西洋鲑的性成熟过程充满了奥秘。性成熟的时间不仅对它们的生存和繁殖意义重大，还直接影响着水产养殖的效益。有趣的是，在大西洋鲑这个种群中，雄性和雌性的成熟年龄存在明显差异，而且这种差异还受到基因和环境的双重影响。其中，vgll3 基因作为一个关键角色，在性成熟过程中发挥着重要作用，但它在不同性别中的具体作用机制却一直是个谜。同时，Hippo 信号通路与性成熟以及脂肪代谢之间的关系也有待深入探索。为了揭开这些谜团，来自芬兰赫尔辛基大学等机构的研究人员开展了一项极具意义的研究。最终，他们的研究成果发表在《Biology of Sex Differences》杂志上。
研究人员巧妙地利用定制的 NanoString 基因表达面板这一技术，深入分析了 333 个基因在大西洋鲑不同组织中的表达模式。这些基因涵盖了 Hippo 通路的关键组成部分及其相互作用的伙伴。研究样本包括 8 只未成熟雌性和 8 只未成熟雄性大西洋鲑，它们来自同一群体且具有已知的 vgll3 基因型。
研究结果令人瞩目。首先，在雌性大西洋鲑中，vgll3 基因型对脂肪组织基因表达的影响最为显著。与 vgll3LL 基因型相比，vgll3EE 基因型的雌性在卵巢发育相关基因表达上更高，而且在脂肪细胞成熟和脂质储存相关基因的表达上也有所增强，同时前脂肪细胞分化和脂肪分解的标记物减少。这表明 vgll3*EE 基因型的雌性可能具有更强的脂质储存能力。
其次，研究发现雌性和雄性大脑中的基因表达存在明显差异。在未成熟阶段，雌性大脑中与激素、脂质以及紧密连接组装相关的基因表现出更高的转录活性。而且，通过基因共表达网络分析发现，在大脑中存在性别特异性的基因共表达模块。例如，在雌性大脑中，最大的基因共表达模块（GCM，gene co-expression module）—— 绿松石模块，在雄性大脑中保存程度最低，该模块包含与维生素 D 生物合成、细胞间连接组装、Hippo 信号通路等相关的基因；而在雄性大脑中，红色 GCM 在雌性大脑中保存程度最低，它包含与激素介导信号、发育生长和紧密连接组装相关的基因。这意味着 Hippo 信号通路在大脑中可能通过调节紧密连接蛋白，影响血脑屏障（BBB，blood - brain barrier）的通透性，进而导致大脑对成熟相关循环分子的反应不同。
在脂肪组织方面，研究同样发现了显著的性别差异。vgll3*EE 基因型个体的脂肪组织中，性别特异性表达更为明显。一些参与脂肪生成和脂肪分解的基因，如 esrra、foxo1c 等，在雌性和雄性中的表达存在差异。而且，通过基因共表达分析发现，雌性脂肪组织中一个 GCM（黄色模块）在雄性中未被保存，该模块包含 Hippo 通路和 cAMP 依赖的蛋白激酶 A（PKA，protein kinase A）活性调节相关的基因，这表明雌性可能通过 PKA 和 Hippo 信号通路之间的相互作用，表现出更高的脂肪生成和更低的能量消耗。
综合研究结论和讨论部分，这项研究意义非凡。它首次提供了重要的分子证据，将 Hippo 通路与大西洋鲑大脑和脂肪组织中的性别差异紧密联系起来。研究结果表明，雌性可能比雄性具有更高的脂肪生成能力和更低的能量消耗（脂肪分解能力），这可能是由于 PKA 和 Hippo 信号通路之间的性别特异性相互作用导致的。在雄性中，脂肪组织中脂肪分解标记物的高表达可能导致更多的能量释放，这些能量信号被大脑感知。同时，Hippo 通路依赖的紧密连接蛋白表达差异，可能使得雄性大脑的通透性更高。这些差异最终影响了中枢脂质感知过程，进而造成了性别特异性的青春期启动时间差异。
不过，该研究也存在一定的局限性。例如，虽然 NanoString 技术灵敏度高，但仍需其他技术如 qPCR 或原位杂交进行验证。而且，研究使用的是全组织样本，难以确定差异表达基因的具体细胞来源。未来的研究可以采用单细胞 RNA 测序、空间转录组学等技术，进一步深入探究这些机制。但无论如何，这项研究为我们理解大西洋鲑的性成熟机制提供了新的视角，也为水产养殖中优化生长和繁殖策略提供了重要的理论依据，更为研究其他物种的能量分配和性发育进化模型开辟了新的道路。
