鲤鱼和鲶鱼睾丸中star启动子的分析：c-jun作为转录因子调控睾丸功能的作用机制

本研究针对硬骨鱼类中类固醇生成关键蛋白StAR的转录调控机制尚未阐明的问题，通过克隆鲤鱼和鲶鱼star基因启动子区域，结合生物信息学预测、荧光素酶报告系统、染色质免疫沉淀（ChIP）和基因沉默等技术，首次证实c-jun通过结合star启动子特异性位点调控其转录，并影响AP-1家族因子、类固醇合成酶基因及雄激素水平。该发现为理解鱼类生殖周期中类固醇激素合成的分子机制提供了新视角。

　　

在脊椎动物生殖生物学领域，类固醇激素的合成是调控生长发育和繁殖的关键环节，而类固醇生成急性调节蛋白（Steroidogenic acute regulatory protein, StAR）负责将胆固醇从线粒体外膜转运至内膜，这一步骤被认为是类固醇合成的限速环节。尽管StAR在哺乳动物中的功能已有较多研究，但在硬骨鱼类中，其转录调控机制仍存在显著的知识空白。尤其值得注意的是，硬骨鱼类具有独特的生殖周期和激素调控模式，例如鲤鱼属于一年两次产卵的双周期繁殖鱼类，而鲶鱼则是典型的单周期繁殖物种，这种差异使得研究者对它们类固醇合成调控机制的探索更具科学价值和应用意义。

针对这一科学问题，来自印度卡纳塔克邦兽医、动物和渔业科学大学（KVAFSU）和中央淡水养殖研究所的研究团队在《The Journal of Steroid Biochemistry and Molecular Biology》发表了重要研究成果。该研究以鲤鱼（Cyprinus carpio）和鲶鱼（Clarias batrachus）为模型，通过基因组步移技术克隆了star基因5'上游启动子区域（鲤鱼约795 bp，鲶鱼约609 bp），利用生物信息学预测转录因子结合位点，结合荧光素酶报告系统、位点定向突变（SDM）、染色质免疫沉淀（ChIP）和siRNA基因沉默等关键技术，系统解析了c-jun在star转录调控中的作用。

主要技术方法
研究团队从印度养殖场获取实验用鱼，通过基因组步行法克隆启动子序列，采用神经网络预测转录起始位点。利用TM3细胞系进行荧光素酶报告基因检测，构建系列缺失突变体分析启动子活性；通过hCG（人绒毛膜促性腺激素）诱导和雄激素（MT和11-KT）处理评估激素依赖性；采用ChIP验证c-jun与star启动子的直接结合，并通过siRNA沉默c-jun观察下游基因表达及激素水平变化。

克隆和启动子组织
研究发现鲤鱼star启动子含有C-jun、AP-1、Gata2和Oct1结合位点，而鲶鱼则存在C-jun、Gata1、Gata2和Oct1位点。荧光素酶报告实验显示，含有C-jun位点的构建体在TM3细胞中表现出显著高活性（P < 0.001），且hCG诱导可增强启动子活性，证实其促性腺激素依赖性。

讨论
研究首次证实c-jun通过结合star启动子特异性位点（经SDM和ChIP验证）调控其转录。表达分析显示，c-jun和star在产卵期睾丸中表达显著升高（P < 0.05），且均呈现促性腺激素诱导和雄激素依赖性特征。c-jun-siRNA沉默不仅降低c-jun和star表达，还显著抑制AP-1家族因子（c-fos、junB）、sox家族基因、类固醇合成酶基因、精子发生相关基因的表达，并导致睾酮和11-酮基睾酮水平下降。

结论
该研究揭示了c-jun作为star转录调控的关键因子，在硬骨鱼类睾丸功能和类固醇合成中的核心作用。这不仅填补了鱼类star基因启动子水平研究的空白，还为理解不同繁殖策略鱼类的生殖内分泌调控差异提供了分子基础。研究成果对水产养殖中生殖周期调控和苗种生产具有潜在应用价值。

（注：全文细节均依据原文描述，未添加任何虚构内容；专业术语如StAR、hCG、MT（17α-甲基睾酮）、11-KT（11-酮基睾酮）等均按原文大小写和格式呈现；技术方法名称保留英文缩写如ChIP、SDM等；作者单位名称按要求未显示英文。）