鱼类生殖神经调控新发现：博纳瑞齿鱼GnIH神经元与性分化过程的时空动态研究

本研究针对鱼类生殖调控中Gonadotropin-inhibitory hormone（GnIH）的生理作用争议，通过免疫组化技术系统描绘了博纳瑞齿鱼（Odontesthes bonariensis）成体和幼体阶段GnIH神经元与纤维的时空分布特征，首次发现垂体GnIH-ir细胞与性分化进程的同步现象，为环境/遗传性别决定机制交互作用提供了神经内分泌层面的新证据。

　　

在脊椎动物生殖调控领域，促性腺激素释放激素（GnRH）长期被视为调控垂体促性腺激素分泌的核心因子。然而2000年Tsutsui团队发现的促性腺激素抑制激素（Gonadotropin-inhibitory hormone, GnIH）彻底改变了这一认知格局。这种属于RF-酰胺家族的神经肽在鸟类和哺乳类中被证实能显著抑制促性腺激素合成，但在硬骨鱼类中其生理功能仍存在巨大争议——既有研究显示其可能参与生殖抑制，又存在物种间分布和功能的显著差异。更关键的是，关于GnIH在早期发育阶段特别是性分化关键期的神经发生规律，学界几乎一无所知。

针对这一知识空白，来自阿根廷国家科学技术研究委员会（CONICET）和INTECH水生生物研究所的研究团队选择具有环境/遗传双重性别决定机制的博纳瑞齿鱼（Odontesthes bonariensis）为模型，通过系统的免疫组织化学研究揭示了GnIH在成体和幼体中枢神经系统的完整图谱。研究发现，GnIH免疫阳性（GnIH-ir）神经元在成体分布于嗅球、端神经节（TNG）、腹侧端脑外侧核（Vl）、后脑室周核（NPPv）及中脑背侧被盖（DT）等区域，但垂体神经支配稀少。而在发育研究中，团队首次观察到从孵化起TNG和NPPv就存在GnIH-ir神经元，且3-7周龄（性分化启动期）垂体出现短暂而特异的GnIH-ir细胞群，该现象与性腺分化进程高度同步。

研究采用三种抗GnIH抗血清对成体和不同发育阶段（孵化至10周龄）样本进行系统免疫组化分析，结合Bouin's固定、石蜡包埋和连续切片技术，确保结果可靠性。通过精确的时间节点采样（覆盖性分化全过程），首次构建了鱼类GnIH神经发生的动态图谱。

主要发现包括：

1. 成体GnIH神经分布特征：除已知的TNG和NPPv核团外，首次在次级味觉核（NGS）发现孤立GnIH-ir神经元，提示其可能参与感觉整合。
2. 发育动态规律：孵化当天即检测到TNG和NPPv的GnIH-ir神经元，1周后扩展至中脑被盖和腹侧端脑，揭示其早于性腺分化的神经发生程序。
3. 垂体特殊细胞群：3-7周龄垂体出现短暂GnIH-ir细胞，与性分化关键期完全重叠，10周龄后仅残留少量纤维，暗示其可能通过旁分泌调控性腺发育。

讨论部分指出，该研究首次将GnIH神经发生时序与性分化进程相关联：垂体GnIH-ir细胞的瞬时出现模式（仅存于性分化窗口期）强烈暗示其可能通过调控GnRH神经元或直接影响促性腺激素细胞来参与性别决定。这一发现为理解环境因素（如温度）如何通过神经内分泌途径影响性别分化提供了全新视角。团队特别强调，博纳瑞齿鱼作为环境/遗传双重调控模型，其GnIH系统的独特时空表达模式可能反映了进化过程中对南美高纬度环境变动的适应性机制。

这项发表于《General and Comparative Endocrinology》的研究不仅填补了鱼类GnIH发育神经生物学空白，更开创性地提出了"神经内分泌时钟"调控性分化的假说。正如通讯作者Gustavo M. Somoza指出："垂体GnIH-ir细胞就像精准的分子开关，其短暂激活可能决定着环境信号向遗传程序的转化时机"。该成果为水产养殖性别控制和濒危鱼类保护提供了潜在的新靶点，也为脊椎动物生殖进化研究树立了重要范式。