《Comparative Biochemistry and Physiology Part D: Genomics and Proteomics》：Multi-omics insights into the effects of selenium yeast-enriched water on the hepatic responses of hybrid (
Megalobrama amblycephala ♀?×?Aa
ncherythroculter nigrocauda ♂)
编辑推荐：
•在硒酵母富集水中鉴定出399个差异代谢物（DMs）和4944个差异表达基因（DEGs）。•关键质量相关代谢物DHA、DPA、亮氨酸酸显著上调。•整合分析鉴定出与肝脏抗氧化反应相关的路径。引言水产养殖为全球粮食安全提供优质蛋白质。集约化水产养殖的扩张使鱼类暴露于慢性应激因素，
- •
在硒酵母富集水中鉴定出399个差异代谢物（DMs）和4944个差异表达基因（DEGs）。
- •
关键质量相关代谢物DHA、DPA、亮氨酸酸显著上调。
- •
整合分析鉴定出与肝脏抗氧化反应相关的路径。
引言
水产养殖为全球粮食安全提供优质蛋白质。集约化水产养殖的扩张使鱼类暴露于慢性应激因素，包括高密度养殖和水质条件差，这可能导致细胞内活性氧（ROS）过度产生并引起氧化损伤（Boyd等，2020；Lin等，2021）。氧化应激可损害生长、抑制免疫功能并降低可食用肌肉品质（Sahin等，2014；Mushtaq等，2022a）。因此，开发有效的抗氧化干预策略对于维持稳定的水产养殖生产至关重要。
水产养殖物种，包括鱼类，依赖高效的抗氧化系统来对抗由不良环境条件引起的氧化损伤。增强抗氧化防御可能改善鱼类健康和生产性能。硒（Se）是鱼类必需的一种微量元素，支持鱼类的免疫功能和抗氧化防御（Sumana等，2023）。Se被纳入各种保护性硒蛋白中，包括谷胱甘肽过氧化物酶（GPx），有助于抗氧化防御。这些硒蛋白是抵抗自由基引起的氧化应激的主要防御机制（Khan等，2017；Meng等，2021）。Se在水产养殖中广泛用作饲料添加剂（Al-Deriny等，2020；Abd El-Kader等，2021），并已被报道可改善多种鱼类的生长性能和饲料效率，如大石斑鱼（Argyrosomus regius）和罗非鱼（Oreochromis niloticus）（Mansour等，2017；Bazina等，2025）。在众多硒形式中，硒酵母对水生生物具有优于无机硒的生物利用度（Mushtaq等，2022b）。相反，硒缺乏会导致氧化应激加剧、生长迟缓和免疫功能受损，以及血浆和肝组织中GPx活性显著降低（Bell等，1987；De Riu等，2014；Zhou等，2024）。例如，先前的研究报告称，当被喂食缺乏硒补充的饮食时，长鳍金枪鱼（Seriola lalandi）的肌肉组织会发展为坏死性肌病（Le等，2014）。
先前的研究主要考察了饲料硒对鱼类的效果，而对非饲喂补充途径的研究相对较少。值得注意的是，水体硒补充可能代表水产环境中饲料补充的一种有前途的替代方案。这种方法与鱼类的生理特征高度契合，鱼类可以通过鳃和皮肤直接从周围水中吸收硒，使硒在其组织中积累（Khawar等，2024；Hashtjin等，2025）。通过环境补充进行硒生物强化已在农业中应用，并可能提供经济或实际优势（Sun等，2016；Pinzon-Nu?ez等，2023）。作为人类必需的微量营养素，硒摄入不足会损害免疫力、扰乱甲状腺功能并增加慢性疾病的发生率（Sun等，2023）。富含硒的水产品是人类理想的膳食硒来源。然而，一些知识空白限制了在水产养殖中使用硒酵母富集水进行养殖的应用。很少有系统性研究调查在硒酵母富集水中饲养如何影响生长和肝脏抗氧化过程中的分子通路。在硒酵母富集水中饲养的鱼类组织中硒积累的模式，以及人工生产富含硒鱼类的可行性，仍然不清楚。
杂交"先锋2号"（♀ × ♂）是一种有前途的水产养殖品种，因其生长迅速和较强的应激耐受性而备受重视（Zhang等，2022）。肝功能与鱼类的生长性能和整体健康密切相关（Pacini等，2013）。肝脏也是硒代谢和储存的主要器官，平衡免疫稳态并介导氧化应激反应（Khan等，2017）。因此，肝脏是了解水体硒如何影响鱼类健康的关键目标。然而，"先锋2号"对硒酵母富集水的肝脏分子反应仍然知之甚少。为了解决这一空白，我们选择肝脏作为整合转录组学和代谢组学分析的目标组织。
多组学方法越来越多地用于调查水生生物中的复杂生物过程（Y. Liu等，2022；Yang等，2025；Zhang等，2025a；Zhang等，2025b）。我们整合了肝组织的转录组学和非靶向代谢组学分析，以表征在硒酵母富集水中养殖的杂交鱼类的肝脏分子反应。我们的发现可能提供分子见解，为开发富含硒的水产养殖实践提供信息。
章节摘要
伦理声明
所有实验均按照中国水产科学研究院淡水渔业研究所的指南进行（许可编号：2023zhanglang003）。
实验动物和设计
从武汉先锋水产科技有限公司采购了240条健康、体型相近且年龄匹配的杂交鱼"先锋2号"，并运送到实验室。经过一段适应期后，120条健康的鱼，平均体重为150.37 ± 15.98 g，被随机分配到六个...
非靶向代谢组学分析
对水体总硒含量进行连续监测显示，每次换水后含量有轻微波动，整个实验过程中浓度保持稳定（表S2）。
在本研究中，采用PCA和OPLS-DA检查对照组和硒水组的肝脏代谢谱。PCA用于评估整体代谢变异性，得分图（图S1）显示各组之间有清晰分离，表明其整体代谢谱存在差异。
讨论
水产养殖的快速集约化带来了相当大的挑战，特别是与高密度养殖相关的应激，这可能损害鱼类的肝脏健康。作为一种高价值杂交鱼类，"先锋2号"依赖肝脏抗氧化相关分子过程来维持水产养殖生产力。硒在维持鱼类肝脏氧化还原稳态中起着至关重要的作用；然而，大多数先前的研究都集中在饲料硒补充上。其生物学效应和...
结论
本研究结合非靶向代谢组学和转录组学分析，表征了杂交"先锋2号"在硒酵母富集水中养殖三周后的肝脏分子变化。代谢组学分析检测到代谢物丰度增加，包括DHA和亮氨酸酸，并伴随氨基酸代谢、物质运输和生物合成相关通路的显著富集。转录组学筛选发现编码硒蛋白的基因（SELENON）上调...
CRediT作者贡献声明
Yu Fang：撰写原稿、验证、监督。Meiping Lan：撰写审阅与编辑、验证、方法论、形式分析。Qiuying Qin：验证、调查。Guiying Wang：资源、调查、资金获取。Yali Yu：验证、资源、方法论。Qing Li：验证、方法论。Qi Bai：监督、方法论、数据整理。Ziwei Song：监督、数据整理。Liting Ye：方法论、调查。Wenya Ji：方法论。Yanhong Sun：撰写-...
伦理声明
本研究按照以下动物福利和/或报告指南进行：中国水产科学研究院淡水渔业研究所实验动物照顾和使用指南。本研究经中国水产科学研究院淡水渔业研究所批准（批准编号：许可编号2023zhanglang003）。
未引用参考文献
Li等，2022
Li, Yang, Xu, Zheng and Tian，2020
利益冲突声明
作者声明他们没有已知的竞争财务利益或个人关系，这些关系可能会影响本文报告的工作。
致谢
本工作得到以下基金支持：湖北省重点研发计划（编号：2023BBB051）；湖北省科技计划（编号：2018ABA105）；"科技支撑经济2020"重点项目；国家自然科学基金（编号：32302982）；中央级公益性科研院所基本科研业务费专项资金，中国水产科学研究院（编号：2027TD305和YFI202409）；农业科研系统专项资金，财政部和农业农村部（编号：CARS-45-22...
Yu Fang|Meiping Lan|Qiuying Qin|Guiying Wang|Yali Yu|Qing Li|Qi Bai|Ziwei Song|Liting Ye|Wenya Ji|Yanhong Sun|Lang Zhang
