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为解析豹纹鳃棘鲈（Plectropomus leopardus）卵巢脂滴形成与脂质沉积分子机制，研究人员对 PG、PV、MV 三阶段卵巢开展转录组分析。发现脂转运（如FATP、APOEB）、代谢（如ELOVL6、DGAT2）相关基因及 Wnt、mTOR 等通路关键作用，为海水鱼繁殖研究及养殖提供基础。
在海洋水产领域，豹纹鳃棘鲈（
Plectropomus leopardus）作为具有重要经济价值的雌雄同体海水鱼类，其人工养殖规模正不断扩大。然而，当前养殖过程中面临着人工繁殖效率低、卵子质量与孵化率不佳、卵巢发育周期长等突出问题。这些问题的核心症结在于，学界对其卵巢发育过程中脂滴形成与脂质沉积的分子机制知之甚少。脂滴作为储存脂质的动态细胞器，在鱼类卵子成熟及胚胎发育中扮演关键角色，其形成过程涉及复杂的基因调控与信号通路网络。因此，深入探究豹纹鳃棘鲈卵巢脂滴发育的分子基础，对提升卵子质量、优化繁殖技术具有迫切的现实需求。
为攻克这一科学难题，广东海洋大学的研究团队开展了系统性研究。该团队以不同发育阶段的豹纹鳃棘鲈卵巢为研究对象，通过转录组测序与生物信息学分析，揭示了脂代谢相关基因及信号通路在脂滴形成中的调控作用。研究成果发表于《Comparative Biochemistry and Physiology Part D: Genomics and Proteomics》，为海水鱼类繁殖生物学研究提供了重要的理论支撑。
研究人员主要采用了以下关键技术方法：首先，收集 12、18、24 月龄（分别对应初级生长期 PG、卵黄发生前期 PV、卵黄发生中期 MV）的豹纹鳃棘鲈卵巢组织，每个阶段选取 3 尾雌鱼，通过组织学观察确定卵巢发育分期；随后，构建 9 个 cDNA 文库进行转录组测序，获取 5.34×10^8 条原始 reads，并进行差异表达基因（DEGs）筛选与功能富集分析；最后，利用实时荧光定量 PCR（qPCR）对 10 个脂代谢相关基因进行表达验证，确保转录组数据的可靠性。
卵巢不同发育阶段的特征分析
通过组织学观察发现，PG 阶段卵巢以初级生长卵母细胞为主，具有未凝聚染色质、丰富原始生殖细胞及明显核仁；PV 阶段卵母细胞染色质凝聚，皮质 alveoli（CA）开始形成；MV 阶段则可见大量卵黄颗粒沉积，脂滴数量与体积显著增加，逐步成为卵母细胞的主要成分。
转录组数据与差异基因分析
转录组测序共鉴定出 19,155 个基因，其中 13,817 个为各阶段共表达基因。通过比较分析发现，PG vs PV 阶段有 1,012 个基因上调、168 个下调；PV vs MV 阶段上调基因 2,609 个、下调 277 个；MV 阶段相对 PV 阶段则有 4,039 个上调基因与 577 个下调基因。这些差异基因主要富集于脂质转运、脂肪酸代谢和磷脂代谢通路。
关键基因与信号通路解析
脂质转运相关基因如脂肪酸转运蛋白（FATP1、FATP4、FATP6）、载脂蛋白 B（APOEB）、脂蛋白脂酶（LPL）及脂肪酸结合蛋白（FABPs），在脂滴的脂肪酸摄取与运输中起核心作用。脂肪酸代谢通路中的ELOVL6（超长链脂肪酸延伸酶 6）、ACSL1（脂酰辅酶 A 合成酶 1）、DGAT2（二酰甘油酰基转移酶 2）和GPAT4（甘油 - 3 - 磷酸酰基转移酶 4），则参与脂肪酸的合成与酯化过程，促进脂滴核心结构形成。磷脂代谢相关基因如EPT1（乙醇胺磷酸转移酶 1）、CHKA（胆碱激酶 α）和PLA2G15（磷脂酶 A2 组 XV），通过调控磷脂合成与分解，影响脂滴膜结构的稳定性。
信号通路分析表明，Wnt 通路调控细胞极性与脂滴分布，哺乳动物雷帕霉素靶蛋白（mTOR）通路通过调控脂质合成基因表达促进脂滴生长，过氧化物酶体增殖物激活受体（PPAR）通路介导脂肪酸 β- 氧化与储存的平衡，磷脂酰肌醇 3 - 激酶 / 蛋白激酶 B（PI3K/Akt）通路则通过调节细胞存活与代谢状态影响脂滴动态。
研究结论与意义
本研究首次系统揭示了豹纹鳃棘鲈卵巢脂滴形成的分子机制，提出 “极低密度脂蛋白（VLDL）水解 - 脂肪酸转运 - 脂质合成” 的调控模型。研究证实，脂代谢相关基因通过多通路协同作用，精准调控脂滴的动态生成与脂质沉积过程。这些发现不仅深化了对硬骨鱼类卵巢发育机制的认知，更为海水鱼类繁殖调控提供了关键靶点，例如通过调控FATP、LPL等基因表达优化脂质供给，或利用 PPAR/mTOR 通路激活剂促进卵子成熟。在应用层面，该研究成果有望为豹纹鳃棘鲈的良种选育、人工催产技术改良及苗种规模化生产奠定理论基础，对推动海洋牧场建设与水产养殖业可持续发展具有重要意义。
