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在水产养殖中，色氨酸（TRP）对欧洲鲈鱼生理影响复杂。研究人员以欧洲鲈鱼为对象，用转录组学方法探究其在应激和免疫刺激下的作用。结果发现 TRP 作用依条件而异，该研究为优化水产饲料、保障鱼类健康提供依据。
在水产养殖的大舞台上，鱼类的健康成长一直是养殖户和科研人员关注的焦点。随着养殖密度的增加、环境压力的增大，鱼类面临着各种各样的挑战，其中应激和免疫问题尤为突出。色氨酸（Tryptophan，TRP）作为一种关键的营养物质，在鱼类的生理调节中扮演着重要角色。过往研究发现，它在不同的神经内分泌条件下，对鱼类的影响可谓是 “好坏参半”。有时它能增强鱼类的免疫力，提高其在应激环境下的生存能力；但在某些情况下，却又会抑制免疫反应，降低鱼类对疾病的抵抗力。这种复杂多变的作用机制让科研人员困惑不已，也促使他们迫切地想要深入探究色氨酸在鱼类体内的奥秘。
为了揭开这层神秘的面纱，来自葡萄牙、西班牙、英国等多个国家研究机构的研究人员携手合作，开展了一项针对欧洲鲈鱼（Dicentrarchus labrax）的深入研究。他们希望通过这项研究，明确色氨酸在欧洲鲈鱼应对应激和免疫刺激过程中的具体作用机制，为优化水产饲料配方、保障鱼类健康提供有力的理论支持。最终，研究成果发表在了《Scientific Reports》上。
在研究过程中，研究人员主要运用了转录组测序（RNA-seq）技术。他们从欧洲鲈鱼的头部肾脏组织中提取 RNA，通过测序分析不同条件下基因表达的变化情况。同时，为了模拟真实的养殖环境，设置了对照饮食（CTRL）和色氨酸补充饮食（TRP）两种处理组，还对部分鱼进行了拥挤应激处理和细菌感染免疫刺激，以此来观察色氨酸在不同情况下的作用效果。
研究结果主要从以下几个方面展开：
- 应激对欧洲鲈鱼转录组的影响：在没有免疫刺激时，慢性应激（15 天拥挤应激）会使欧洲鲈鱼参与碳水化合物代谢的关键基因（如磷酸果糖激酶 - 1、果糖 - 二磷酸醛缩酶和甘油 - 3 - 磷酸脱氢酶等）显著下调，这表明能量代谢受到抑制。同时，与免疫和调节相关的基因（如谷胱甘肽 S - 转移酶 1 和蛋氨酸腺苷转移酶 2α 等）表达上调，暗示免疫和调节机制有所增强。而在细菌感染后，慢性应激且感染的鱼（CTRL_stress 24h）差异表达基因（DEGs）数量大幅增加，与非应激感染鱼相比，免疫相关的基因本体（GO）术语减少，氨基酸代谢也较差，说明慢性应激影响了鱼的免疫和代谢反应。
- 色氨酸对感染后欧洲鲈鱼分子模式的影响：在未感染的情况下，喂食色氨酸 15 天的欧洲鲈鱼（TRP_? 0h），其补体成分、血清淀粉样蛋白 A（SAA）和转铁蛋白 - a（TFA）等基因表达上调，这与以往认为色氨酸具有抗炎作用的观点不同，反而富集了一些先天免疫相关的 GO 术语。感染后，与喂食对照饮食的感染鱼相比，喂食色氨酸的鱼（TRP_? 24h）转录组变化较小，且未观察到与神经内分泌过程相关的富集术语。此外，色氨酸组在感染后对头部肾脏外周神经系统（PNS）细胞发育和增殖的影响较小。
- 色氨酸对拥挤应激且感染的欧洲鲈鱼的影响：拥挤应激本身会引起能量代谢和体内平衡的变化，但喂食色氨酸的拥挤应激鱼（TRP_stress）转录组变化不大，分子特征与未应激未感染的对照组相似，说明色氨酸可缓解应激的负面影响。然而，当拥挤应激且感染的鱼喂食色氨酸时，免疫刺激对碳水化合物代谢的恢复作用消失，与糖酵解和糖原分解相关的基因仍处于下调状态。同时，与丝氨酸和类固醇代谢相关的基因（如羧基酯脂肪酶 2）表达上调，这表明色氨酸可能影响头部肾脏脂质动员，进而影响激素合成。
研究结论表明，色氨酸单独补充时会富集一些先天免疫相关的 GO 术语，这与以往认知不同。在细菌感染时，色氨酸不能调节免疫机制的激活。在拥挤应激条件下，色氨酸能缓解应激对鱼的负面影响。但当色氨酸补充与拥挤应激和免疫刺激同时存在时，会出现特殊的分子特征，影响碳水化合物和脂质代谢。该研究为深入了解色氨酸在欧洲鲈鱼神经内分泌 - 免疫调节中的作用提供了重要依据，有助于优化水产饲料配方，提高鱼类在应激和感染环境下的健康水平，对水产养殖业的可持续发展具有重要意义。
