外源雌二醇通过肝-性腺轴基因表达调控GIFT罗非鱼性腺发育与肝功能的长效影响机制研究

为解决水产养殖中性别控制技术对鱼类生长和健康的潜在影响，研究人员通过饲喂17α-乙炔雌二醇(EE2)诱导GIFT罗非鱼性逆转，结合转录组学和DNA甲基化分析，揭示了外源雌激素通过下丘脑-垂体-性腺-肝轴(HPGL)调控性腺异步发育和肝代谢异常的分子机制，为水产养殖性别控制技术优化提供理论依据。

　　

在水产养殖领域，罗非鱼因其性别生长差异显著（雄性生长更快）而成为经济重要物种。传统的外源激素诱导性别控制技术虽能提高养殖效益，但长期效应不明，可能影响鱼类繁殖能力和健康。针对这一瓶颈问题，湖南师范大学等机构的研究团队在《Reproduction and Breeding》发表论文，系统解析了外源雌二醇对GIFT罗非鱼肝-性腺轴的长期调控机制。

研究采用100 mg kg^?1
EE2饲喂5日龄幼鱼30天，通过SCAR5标记进行基因型鉴定，结合组织学观察、全基因组甲基化检测(5-mC ELISA)和转录组测序(RNA-seq)技术，对比分析了伪雌鱼(XY-F)、正常雄鱼(XY-M)和雌鱼(XX)的性腺发育模式与肝脏功能差异。

3.1 生长性能差异
数据显示，XY-F从2月龄起生长速度显著低于XX鱼，证实EE2处理虽诱导性逆转但抑制生长。

3.2 性腺发育异常
组织学揭示XY-F卵巢存在卵母细胞发育不同步现象，成熟卵母细胞数量减少，表明EE2干扰了正常卵泡发育周期。

3.3 表观遗传调控特征
DNA甲基化分析显示XY-F与XX的%5-mC水平相似(61.14% vs 63.94%)，显著高于XY-M(41.93%)，提示甲基化重编程参与性逆转维持。

3.4 肝-性腺轴基因互作
转录组发现：

• 性腺中FoxO信号通路、卵母细胞减数分裂通路激活，而GnRH分泌通路抑制；
• 肝脏中固醇生物合成、糖酵解通路上调，但免疫相关通路如TLR/NF-κB下调；
• 共表达基因如脂肪转运蛋白(fatp)、细胞色素P450(cyp24a1)在肝-性腺轴呈现协同调控。

3.5 关键基因验证
qPCR证实卵巢发育基因(foxl2、sox3)和肝代谢基因(cel、fabp10a)的异常表达模式，与RNA-seq结果一致。

讨论指出，EE2通过HPGL轴多层级调控：一方面激活卵巢发育相关基因(如Spoll、Piwi12)但抑制Hox家族基因，导致生殖功能障碍；另一方面扰乱肝脏脂代谢(PPAR通路)和免疫稳态(TXNIP介导的铁死亡)，形成"代谢-免疫"交叉干扰。该研究首次揭示外源雌激素的跨组织长效影响机制，为平衡水产养殖效益与动物健康提供分子靶点，如针对OXTR(催产素受体)的调控可能改善伪雌鱼繁殖力。未来需探索低剂量EE2联合表观遗传修饰剂的优化方案。