盐度变化下中国花鲈与驼背鲈中枢黑皮质素系统的特异性神经内分泌响应比较研究

本研究针对盐度变化如何通过神经内分泌网络调控鱼类代谢与生长的科学问题，聚焦中国重要经济鱼类花鲈（Lateolabrax maculatus）和驼背鲈（Cromileptes altivelis），系统解析了中枢黑皮质素系统（CMS）的物种特异性响应模式。研究发现两种鱼类CMS基因在盐度胁迫下呈现相反的促食欲（npyr）与抑食欲（pomca/b, carts）调控特征，并通过共表达网络揭示了CMS与应激响应、摄食行为、线粒体功能的关联性，为水产动物环境适应性育种提供了分子靶点。

　　

在全球气候变化背景下，水体盐度波动已成为威胁水产养殖业可持续发展的关键因素。盐度不仅影响鱼类的渗透压平衡，更通过复杂的神经内分泌网络调控其摄食、代谢与生长。然而，这种调控机制在不同适应性鱼类中是否存在物种特异性，长期以来缺乏系统研究。中国花鲈（Lateolabrax maculatus）作为广盐性鱼类的代表，能在淡水至海水的多种环境中快速生长，而热带物种驼背鲈（Cromileptes altivelis）则对盐度变化适应能力有限。这两种经济鱼类的鲜明对比，为探索神经内分泌系统在环境适应中的作用提供了理想模型。

中国海洋大学的研究团队在《Marine Environmental Research》发表的研究，首次比较了这两种鱼类的中枢黑皮质素系统（Central Melanocortin System, CMS）响应盐度变化的分子机制。CMS作为调控能量平衡的"中枢指挥官"，包含促食欲神经元（表达AgRP/NPY）和抑食欲神经元（表达POMC/CART），通过整合外周激素信号（如ghrelin、leptin）协调应激与代谢。研究通过基因组挖掘鉴定出花鲈34个和驼背鲈31个CMS基因，结合进化分析、脑组织表达谱、加权基因共表达网络分析（WGCNA）及pomca/b基因敲降实验，揭示了盐度适应的神经内分泌调控规律。

关键技术方法
研究团队从花鲈（GCA_004028665.1）和驼背鲈（GCA_019925165.1）基因组中BLAST筛选CMS基因（e-value=1×10^?5
），通过系统发育分析和功能域验证保守性。对盐度处理后的脑组织进行转录组测序，采用WGCNA构建基因互作网络，并通过qRT-PCR验证pomca/b敲降对生长相关基因（gh/prl/tshb等）的影响（P<0.05）。

主要研究结果

CMS基因的进化特征
比较基因组学显示，花鲈的促食欲基因npy2r-2和抑食欲基因pomcb进化速率更快，暗示其CMS系统可能具有更强的环境响应可塑性。

盐度响应的物种特异性
盐度胁迫下，花鲈CMS基因呈现更活跃的共表达网络，显著富集到氧化应激（ROS）、线粒体功能（fundc1）和生长轴（gh/igfbp2a）通路；而驼背鲈则主要表现为保守的应激响应（crhb）。

pomca/b的功能验证
脑内敲降pomca/b证实其通过不同靶点调控物种适应性：花鲈主要影响生长激素（gh）和催乳素（prl），驼背鲈则调控促肾上腺皮质激素释放激素（crhb）和胰岛素样生长因子结合蛋白（igfbp2a）。

结论与意义
该研究首次揭示广盐性花鲈通过CMS系统的高效协调（如pomc基因快速进化、多通路交叉调控），实现对外界盐度变化的快速适应；而驼背鲈则依赖相对保守的应激响应机制。这一发现不仅为解释鱼类环境适应性差异提供了神经内分泌层面的证据，更为水产养殖品种选育提供了重要靶点——通过调控CMS关键基因（如pomc、npy受体）可能提升养殖鱼类在动态盐度环境中的生产性能。研究团队提出的"CMS调控效率决定盐度适应能力"假说，为应对气候变化下水产养殖挑战提供了新思路。