综述：鱼类神经黑皮质素受体：生长调控机制解析与水产养殖应用前景

《Biomolecules》：Neural Melanocortin Receptors in Fish: Insights into Growth Regulation and Aquaculture Advancement

　　

理解与调控鱼类生长对水产养殖的经济可持续性至关重要。作为瘦素-黑皮质素通路的核心组分，黑皮质素-3受体与黑皮质素-4受体（统称神经MCRs）在脊椎动物能量稳态与生长调控中发挥关键作用。神经MCR信号传导异常可导致人类肥胖发生。在硬骨鱼类中，Mc4r的功能最早于2003年在金鱼中得到系统阐释，此后该受体已在多种硬骨鱼中完成鉴定与表征。遗传学与药理学层面的神经Mcr信号抑制可显著提升多个鱼类模型的摄食量与生长性能，但其水产养殖应用价值仍需结合饲料转化率、体组成、繁殖性能、动物福利及生物安全性等生产终点指标进行综合评估。此外，神经MCRs还参与调控硬骨鱼类的生殖过程与性功能。本综述系统梳理了鱼类神经MCRs功能的研究进展，首先概述了其基础分子特征、组织分布与药理学特性，继而解析了其在生长调控中的生理作用与分子机制，最后深入探讨了靶向神经MCRs改良水产养殖性状的潜力与局限性。本研究不仅有助于理解脊椎动物能量稳态调控的演化规律，也为开发更健康、更高效的水产养殖模式提供了理论基础。

1. 1.
   引言
   水产养殖的可持续发展依赖于对养殖水生动物能量稳态机制的深入理解。该领域的核心目标在于优化饲料转化为健康鱼体的效率，为人类提供优质营养产品。当前生长与饲料效率的提升主要依赖耗时的传统选育方法，因此解析重要经济水生动物的能量代谢激素调控机制具有重要应用潜力。这类研究可推动创新技术的开发，显著提升生长与饲料利用效率，改善经济效益并促进产业可持续发展。黑皮质素系统包含5种受体（按发现顺序命名为MC1R至MC5R）与6种内源性配体（2种拮抗剂与4种激动剂）。激动剂包括α-、β-、γ-促黑素细胞激素（MSH）与促肾上腺皮质激素（ACTH），均来源于阿黑皮素原（POMC）的组织特异性翻译后加工。该系统特殊性在于拥有两种独特的内源性拮抗剂：刺鼠相关肽（AgRP）与刺鼠信号蛋白（ASIP）。在人类已发现的800余种G蛋白偶联受体（GPCR）中，这两种拮抗剂曾长期是唯一已知的内源性GPCR拮抗剂，直至胃饥饿素受体的另一种拮抗剂LEAP2（肝脏表达抗菌肽2）被发现。MC1R长期被称为MSH受体，高表达于毛囊与皮肤，调控色素沉着。MC2R（旧称ACTH受体）高表达于肾上腺皮质，调控类固醇激素合成。MC5R分布广泛，在分泌腺中表达显著，调节外分泌腺分泌功能。MC3R与MC4R统称为神经MCRs，主要分布于中枢神经系统（CNS），是维持能量平衡的核心调控因子。神经MCRs通过非重叠的独特途径调控能量平衡：MC3R主要调控摄食节律与饲料效率，MC4R则同时调控摄食量与能量消耗。小鼠Mc3r与/或Mc4r敲除会导致肥胖表型，人类这些受体的突变则与单基因肥胖密切相关。除能量代谢外，基于哺乳动物研究证据，MC3R与MC4R还参与炎症、心血管调节、生殖与性功能等多种生理过程。神经MCRs在鱼类中的研究也已开展，但哺乳动物MC3R/MC4R的功能在鱼类中保守程度如何尚未完全阐明，需进行物种特异性评估。鱼类mc3r与mc4r最早于21世纪初从斑马鱼中克隆获得，此后已在硬骨鱼与软骨鱼中完成鉴定。这些受体是能量稳态的重要调控因子，激活受体可降低金鱼与虹鳟的摄食量，而拮抗剂处理则增加摄食。此外，硬骨鱼Mc3r/Mc4r还参与生殖调控。理解神经MCRs的能量稳态调控机制对水生动物至关重要，在严格评估物种特异性有效性与安全性的前提下，可为水产养殖品种的生长、饲料效率与产品品质改良提供指导。本综述旨在系统总结Mc3r与Mc4r在鱼类生长调控中的功能与机制研究进展，重点关注其对摄食与能量代谢的调控作用，并探讨其在水产养殖中的应用潜力，为后续研究与产业转化提供参考。
2. 2.
   鱼类神经MCR基因与组织表达
   2.1 哺乳动物神经MCR基因
   人类MC3R与MC4R于1993年首次被克隆。MC4R基因位于18q21.3染色体，无内含子，编码332个氨基酸的蛋白质；MC3R位于20q13.2染色体，由单个外显子组成，编码360个氨基酸的蛋白质。两者序列相似性约为61%，但介导的生理功能存在显著差异。在哺乳动物中，MC3R与MC4R主要表达于中枢神经系统，尤其是下丘脑及其他参与摄食、能量消耗、代谢调控与神经内分泌控制的神经通路。尽管在外周组织中也有检测到表达，但其最明确的功能仍集中于能量稳态调控。结构上，MC3R与MC4R含有保守的A类GPCR基序，包括跨膜域3的DRY基序、跨膜域7的DPxxY基序，以及黑皮质素受体特有的跨膜域2的PMY基序。与其他A类GPCR相比，MCR的细胞外环与细胞内环相对较短，尤其是细胞外环2极短。这一哺乳动物框架为后续鱼类研究提供了参考，鱼类Mc3r与Mc4r表现出更广泛的组织分布、不同的药理学特性及独特的水产养殖相关性。
   2.2 鱼类神经MCR基因
   鱼类中mc4r基因最早于2002年从斑马鱼中克隆，并在金鱼中率先得到系统研究。随后Mc4r在硬骨鱼与软骨鱼中均完成了表征。目前已研究的鱼类均存在mc4r基因，NCBI数据库中收录了211个鱼类物种的mc4r序列。鱼类mc3r基因则于2003年首次在斑马鱼中发现，随后在多种硬骨鱼（如斑马鱼、斑点叉尾鮰、团头鲂、翘嘴鲌、洞鳅、虹鳟、草鱼、鲤鱼与红鲫）与软骨鱼（如棘鲨、赤魟与象鲨）中完成鉴定。值得注意的是，与mc4r不同，mc3r在硬骨鱼中分布并不广泛，NCBI数据库仅收录61个物种的mc3r序列，且在长江鲟、丽鱼、黄鳝、美洲匙吻鲟、河豚、青鳉、棘鱼与点带石斑鱼等物种中均未发现该基因。与哺乳动物相比，鱼类mc3r与mc4r的表达谱更广，从中枢神经系统延伸至外周组织，包括脑、肠、肾、肝、脾、心与肌肉等。重要的是，鱼类mc3r与mc4r的表达存在性别二态性，例如在精巢中表达而在卵巢中不表达，这些组织中的具体生理功能尚未明确。与哺乳动物类似，鱼类mc3r与mc4r在胚胎发育阶段即开始表达，斑马鱼中两者在受精后2至7天均有表达，翘嘴鲌中则在受精后1至5天可检测到表达。鱼类Mc3r与Mc4r与其他脊椎动物的MC3R/MC4R具有高度同源性，与哺乳类序列相似性超过70%，具备MCR的经典特征，包括细胞内环、细胞外环与7个假定的跨膜域。其跨膜域内的预测氨基酸序列在物种间高度保守，DRY、PMY与DPxxY基序的位置与其他物种同源，C末端还含有蛋白激酶C磷酸化共识序列（苏氨酸-苯丙氨酸-赖氨酸）。现有数据表明，鱼类神经MCRs保留了A类GPCR的核心结构特征，但基因拷贝数与组织分布可能存在差异，受体功能也可能随之变化。鱼类mc3r与mc4r广泛的外周表达不应简单视为哺乳动物中枢黑皮质素生物学的保守延伸，而可能反映了鱼类神经MCRs在物种与情境依赖性框架下，协调中枢食欲控制与组织水平代谢、生殖、应激反应及发育生理调控的适应性进化。未来研究应超越描述性克隆与表达谱分析，转向水产养殖相关物种的受体功能定位，尤其关注基因复制、发育阶段、性别、营养状态与组织特异性信号环境。
3. 3.
   神经MCR生理学
   3.1 能量平衡
   中枢黑皮质素系统由表达配体或受体的中枢神经系统神经回路网络构成。弓状核（ARC）中存在两类表达神经MCR内源性配体的神经元群：一类位于ARC外侧，表达POMC；另一类位于ARC内侧，共表达AgRP与神经肽Y。POMC神经元通过释放α-MSH减少摄食并增强能量消耗，而AgRP神经元发挥拮抗作用。这两类神经元均属于“一级神经元”，可检测并整合营养与体液信号，如胰岛素、瘦素、血清素、食欲素、胃饥饿素与葡萄糖等。其中瘦素是研究最为深入的激素之一，在调控能量平衡与代谢中发挥关键作用。大量脑区中表达MC3R与MC4R的神经元是α-MSH与AgRP的作用靶点，属于“二级神经元”。瘦素刺激POMC神经元促进α-MSH释放，同时抑制AgRP神经元减少AgRP产生。α-MSH激活这些神经元中的神经MCRs诱导负能量平衡，而AgRP的抑制作用则促进正能量平衡。这一瘦素调控的黑皮质素通路在啮齿类与人类中均发挥核心作用，其组分的变异可导致肥胖与多种代谢紊乱。MC4R是该系统中研究最为深入的靶点，Mc4r^?/?小鼠表现为摄食量增加、能量消耗降低的肥胖表型，杂合小鼠体重也高于野生型对照。Mc4r^?/?小鼠对MC4R非选择性强效激动剂MTII（美拉诺坦II）的摄食抑制与能量消耗效应均无响应。进一步研究发现，杏仁核与室旁核神经元中的MC4R调控摄食，而其他表达MC4R的神经元则调控能量消耗。POMC神经元中的MC4R可能作为一种自身兴奋与自身增强机制，促进POMC神经元激活以调控能量平衡，且该受体是瘦素抑制摄食作用的必需介质。人类MC4R已发现超过300种突变，是单基因肥胖的主要致病原因。MC3R在能量平衡中的作用研究虽不如MC4R深入，但同样关键。与Mc4r缺失导致小鼠暴食不同，Mc3r缺失小鼠摄食正常甚至减少，但瘦体重降低、脂肪量增加，凸显了MC3R在调控饲料效率中的重要性。Mc3r^?/?小鼠脂肪酸氧化显著降低，这很可能是脂肪氧化与摄入之间的微妙失衡所致。此外，该基因缺失还会导致代谢反应改变、行为适应受损与时钟基因节律表达失调，提示MC3R在调控昼夜节律与能量稳态适应中也发挥作用。POMC神经元中的MC3R被认为是一种自身抑制因子，可减弱POMC神经元激活以调控能量平衡。因此，MC3R在调控能量平衡中具有与MC4R不同的独特功能，包括适应禁食、调控饲料效率与维持昼夜节律。在鱼类中，首个证实Mcr参与能量稳态的研究于2003年在金鱼中完成。脑室注射非选择性MC4R激动剂MTII或[Nle⁴, D-Phe⁷]-α-MSH（NDP-MSH）可抑制摄食，而MC4R特异性拮抗剂HS024则增加摄食量。八肽神经肽的厌食效应也受Mc4r调控（可被HS024减弱）。虹鳟中观察到类似结果：MTII减少摄食，而HS024与MC3R/MC4R拮抗剂SHU9119增加摄食。大西洋鲑 fasting 时下丘脑agrp1（而非agrp2）表达上调，pomca2表达下调，提示Agrp1是鲑类的摄食促进信号。多项研究将鱼类mc4r突变或单核苷酸多态性（SNP）与生长性能关联，进一步证实了Mc4r在鱼类能量平衡中的核心作用。剑尾鱼中发现两个信号缺陷的隐性等位基因（B1与B2），与大体型相关且具有对野生型的显性负效应。墨西哥洞穴鱼的Mc4r功能缺失突变（组成型活性与配体诱导的cAMP信号降低）导致食欲增强、生长加快与饥饿抗性。这些发现表明，鱼类Mc4r信号受损可能是其暴食与肥胖样表型的成因。AgRP对鱼类神经MCRs发挥反向激动剂作用，转基因斑马鱼过表达agrp导致McR信号降低，表现为脂肪细胞肥大与线性生长增加；反之，agrp敲除则导致生长减慢。另一种内源性拮抗剂ASIP的过表达也会降低Mc4r活性，虽不改变青春期启动时间，但延迟早期生长，青春期后线性生长反而加快。Mrap2a降低Mc4r的基础与配体诱导信号，斑马鱼mrap2a敲除导致幼鱼期生长减慢；Mrap2b降低配体诱导的Mc4r信号，mrap2b敲除则抑制成鱼生长。一系列mc4r敲除模型进一步证实了其在硬骨鱼能量平衡中的关键作用。斑点叉尾鮰的Mc4r突变体在所有生活史阶段的生长均快于野生型，且剂量效应明显，F1代纯合/双等位基因突变体达到上市规格的时间比杂合体缩短30%，在约50克的储备鱼阶段，纯合突变体比对照家系大40%。通过电穿孔或显微注射获得的Mc4r突变体体重分别比野生型增加38%与20%，且饲料转化率（FCR，单位增重消耗的饲料量）更低。红鲫mc4r^+/?个体也表现出摄食量、体长、体重与体深增加。相比之下，mc3r^+/?红鲫仅体长与体深略有增加，体重无显著变化，这与小鼠Mc3r^?/?不显著肥胖的结果一致。综合鱼类模型证据，Mc4r信号降低与摄食增加和/或生长增强的关联最为明确，而Mc3r对饲料效率、生长体型与代谢分配的影响更为细微。但需注意，摄食增加本身不等同于养殖性能改善。从生产角度看，关键终点是特定养殖条件下的生长率、特定生长率、饲料转化率、蛋白质效率、体组成与上市规格均匀度。未来研究需区分食欲驱动效应与真正的饲料效率及生长品质改善，理想情况下应在发育阶段与商业相关养殖环境中开展长期实验。

3.2 葡萄糖与脂质稳态

神经MCRs对胰岛素敏感性与葡萄糖平衡的调控独立于其对体重与摄食的影响。脑室注射MTII可剂量依赖性降低基础胰岛素释放并增强不同肥胖模型（包括遗传性肥胖与饮食诱导肥胖）的胰岛素敏感性。脑室注射NDP-MSH降低血清胰岛素的作用可被HS014减弱。MTII或α-MSH脑室注射显著增强胰岛素对葡萄糖生成与摄取的效应，而SHU9119则产生相反作用。α-MSH转基因过表达可改善饮食诱导与遗传性肥胖模型的糖代谢。MC3R也可能参与调控胰岛素敏感性。神经黑皮质素系统在脂质代谢调控中也发挥重要作用。AMP活化蛋白激酶（AMPK）是骨骼肌脂肪酸氧化的核心调控因子，高脂饮食小鼠脑室注射MTII可增强骨骼肌AMPK激活，提示下丘脑黑皮质素系统参与脂肪酸动员调控。阻断MC4R或敲除Mc4r显著促进白色脂肪组织的甘油三酯生成、脂肪积累与脂质摄取，反之中枢激活MC4R则促进脂质动员，且与摄食无关。MC4R激活调控膳食脂肪摄入，减少脂肪消耗，而agouti、AgRP或Pomc敲除则会促进脂肪消耗。鱼类神经Mcr介导的葡萄糖与脂质稳态调控也有研究支持。红鲫mc4r^+/?个体的内脏脂肪量高于mc3r^+/?与野生型对照，mc3r^+/?个体的内脏脂肪量也较对照略有增加，表明鱼类Mc3r与Mc4r均深度参与脂质稳态。肌肉与肝脏组织的RNA-seq分析显示，mc3r^+/?与对照、mc4r^+/?与野生型之间存在大量差异表达基因，主要富集于糖酵解/糖异生、脂肪酸合成与代谢、PPAR信号通路、MAPK信号通路与Wnt信号通路中的类固醇合成等途径，这些通路均与脂质和葡萄糖代谢密切相关。现有证据表明，鱼类Mc3r/Mc4r信号不仅调控摄食行为，还影响营养分配、脂质储存、葡萄糖代谢与更广泛的代谢重塑。这对水产养殖尤为重要：生长加快若伴随过度的内脏或肝脏脂质沉积，可能降低产品品质、损害代谢健康并增加对环境或营养应激的易感性。未来工作应将生长测量与肝脏脂质积累、肌肉常规成分、葡萄糖与胰岛素相关终点、转录组或代谢组特征及长期福利指标相结合，以明确神经Mcr信号操作是真正提升了生产效率，还是仅仅将能量平衡转向了更高的摄入与脂质沉积。

3.3 生殖与性功能

瘦素在调控能量稳态与生殖中的双重作用已得到充分证实，神经MCRs是瘦素调控能量平衡的中介，也被认为参与瘦素对生殖功能的调控。大鼠脑室注射AgRP可增加卵泡刺激素（FSH）与黄体生成素（LH）水平，并刺激下丘脑碎片释放促性腺激素释放激素（GnRH），但不直接影响垂体LH释放。NDP-MSH可刺激下丘脑GT1-1细胞（内源性表达Mc4r）分泌GnRH。MC4R拮抗剂在正常摄食条件下减弱催乳素（PRL）与LH峰，并可有效抑制饥饿大鼠的瘦素诱导峰。AgRP可消除雌性大鼠的PRL与LH峰，而注射抗AgRP抗血清可部分逆转这种下降，提示黑皮质素系统在雌性大鼠激素峰中的重要性。进一步研究发现，排卵前PRL峰由MC4R介导，而非MC3R。除激素释放外，MC4R还参与阴茎勃起功能调控，其激动剂MTII、布美兰肽与PF-00446687曾被研究作为勃起功能障碍与绝经前性欲减退障碍的潜在治疗药物。在鱼类中，mc3r与mc4r基因在多种鱼类的性腺、脑与垂体中高表达，提示其可能参与生殖功能调控。雄性剑尾鱼中较大的个体携带无功能的Y连锁mc4r拷贝，表现为显性负突变，可延迟青春期启动。金钱鱼体外实验显示，MC4R选择性激动剂THIQ与非选择性激动剂NDP-MSH在3小时与6小时均可增加下丘脑中卵泡刺激素β亚基（fshb）、黄体生成素β亚基（lhb）与gnrh基因的表达；反之，MC4R非选择性拮抗剂SHU9119与选择性拮抗剂Ipsen 5i则降低这些基因的表达，体内腹腔注射实验也得到一致结果。许氏平鲉的卵巢各发育阶段均可检测到mc4r mRNA，α-MSH与β-MSH均可上调脑中促性腺激素抑制激素（gnih）的表达，同时降低sgnrh与cgnrh的表达；α-MSH降低而β-MSH增加脑中kisspeptin的表达，提示Mc4r可能参与GnRH分泌的调控。此外，α-MSH与β-MSH还可增加卵巢中cyp11、cyp19、3β-hsd与star基因的表达，表明Mc4r可能参与鱼类类固醇激素的合成与分泌调控。ASIP作为MC4R的内源性拮抗剂，转基因斑马鱼过表达asip1的雌鱼产卵量高于野生型，但产卵频率降低，受精率更高，但48小时与72小时的孵化率较低。目前尚无鱼类Mc3r参与生殖功能的相关报道。鱼类神经MCRs的生殖功能研究远少于其摄食与生长调控功能，但现有证据提示不能将Mcr抑制简单视为单纯的生长干预手段。鉴于鱼类能量平衡与生殖的紧密耦合，Mcr/Mc4r信号改变可能影响青春期启动、促性腺激素调控、类固醇生成、繁殖力、配子质量与生殖行为。这对亲鱼管理与生长、性成熟和市场价值紧密相关的物种尤为重要。未来水产养殖相关研究在评估Mcr/Mc4r靶向育种、基因组编辑或药理策略时，应包含生殖终点与性别特异性分析。

1. 4.
   神经MCR药理学
   4.1 哺乳动物神经MCR药理学
   哺乳动物MC3R与MC4R可被POMC衍生的黑皮质素肽激活，并被内源性拮抗剂抑制。α-MSH与β-MSH可激活MC3R与MC4R，γ-MSH则相对偏好MC3R。AgRP是神经MCRs的内源性拮抗剂与反向激动剂，可降低受体基础活性并促进正能量平衡。ASIP主要拮抗MC1R与MC4R。这些配体-受体关系构成了神经黑皮质素信号传导的经典药理学框架。神经MCR功能受黑皮质素-2受体辅助蛋白（MRAPs）MRAP1与MRAP2调控。MRAP1是MC2R转运与ACTH反应性所必需的，而MRAP1与MRAP2均可调节MC3R与MC4R的细胞膜表达、配体效力、配体选择性与基础或配体诱导的信号传导。这些效应的方向与大小取决于受体亚型、MRAP异构体、配体与细胞环境。这种环境依赖性在比较哺乳动物与鱼类MCR药理学时具有重要意义。哺乳动物MC4R表现出组成型活性，基础信号改变与某些肥胖相关MC4R变异的功能后果相关。AgRP与多种合成反向激动剂（包括ML00253764、Ipsen 5i与MCL0020）可降低MC4R基础活性。神经MCRs还可通过经典Gs-cAMP轴以外的通路信号传导。AgRP与多种小分子或肽配体可表现出通路选择性活性，包括对Gs-cAMP、ERK1/2、AKT、Gi、钙或Kir7.1相关信号的不同效应。因此，哺乳动物研究确立了三个与鱼类Mcr特别相关的概念：受体基础活性、MRAP蛋白调控与通路选择性或偏向性信号传导。
   4.2 鱼类神经Mcr药理学
   鱼类神经Mcr的药理学研究已在多个物种中开展，并显示出若干独特性。鱼类Mc3r/Mc4r的药理学特性与哺乳动物MC3R/MC4R部分重叠，提示配体识别机制存在一定保守性。另一个有趣的特征是，迄今表征的多数鱼类Mc3r/Mc4r对ACTH表现出较强的反应性，尽管配体亲和力与效力的排序因物种、受体亚型与检测体系而异。这些比较药理学发现支持ACTH反应性可能是MCR信号传导古老特征的假说，但尚不能确立ACTH是所有MCR的原始配体，这一可能性仍需更广泛的系统发育与功能验证。所有已研究的鱼类Mc4r均表现出Gs-cAMP信号的高基础活性，实验室研究的Mc3r也是如此。高基础活性也见于鱼类Mc1r，但不存在于鱼类Mc5r。此外，某些鱼类Mc4r还存在ERK1/2信号通路的组成型活性，其生理意义有待进一步研究。尽管MCR的跨膜域在硬骨鱼与哺乳动物间高度保守，但鱼类Mc4r的N端与细胞外环与hMC4R的相似性较低。已知N端与细胞外环在调控hMC4R基础活性中起重要作用，但其在鱼类Mc4r组成型激活中的作用仍需更多研究。AgRP(83–132)在哺乳动物中对神经MCRs发挥选择性拮抗剂作用，后续研究证实其为反向激动剂，可降低神经MCRs的组成型活性。鱼类神经Mcr中也观察到类似结果，AgRP可降低斑马鱼Mc3r、斑点叉尾鮰Mc3r、欧洲鲈Mc4r、金钱鱼Mc4r、草鱼Mc4r、尼罗罗非鱼Mc4r与虹鳟Mc4r的基础活性，并拮抗尼罗罗非鱼Mc4r的ACTH诱导cAMP信号。鱼类拥有四种内源性拮抗剂：Agrp1、Agrp2、Asip1与Asip2。其中Agrp1的C端区域与四足动物AgRP高度相似，具有10个保守半胱氨酸形成的五个二硫键和高度保守的Arg–Phe–Phe（RFF）基序，该基序对AgRP的结构稳定性与功能效力至关重要。因此，人AgRP的C端片段对鱼类Mc4r表现出反向激动剂活性，提示AgRP介导的MC4R反向激动作用在脊椎动物中进化保守。Agrp2是四足动物中缺失的同源基因，表达于松果体与连接垂体的视神经，参与背景适应、条纹图案形成与皮质醇生成的神经内分泌调控。研究鱼类Mc3r/Mc4r的反向激动与拮抗作用可为水产养殖中优化摄食与生长性能提供重要见解。值得注意的是，哺乳动物与硬骨鱼MC4R对小分子的响应存在显著差异，包括THIQ、Ipsen 5i、MCL0020与ML00253764。MCL0020是人MC4R的中性拮抗剂，可竞争性取代NDP-MSH的结合。在虹鳟中，四个Mc4r亚型对MCL0020的药理响应各异：MCL0020仅结合omMc4rb1，而不结合omMc4ra1、omMc4ra2或omMc4rb2；在信号层面，MCL0020抑制草鱼Mc4r的NDP-MSH刺激cAMP生成并降低其基础活性，但对金钱鱼Mc4r的基础或配体诱导cAMP水平无影响，也不影响四个虹鳟Mc4r的cAMP信号。ML00253764与Ipsen 5i可正构结合hMC4R并降低野生型与组成型活性突变hMC4R的基础活性。但在鱼类中，这两者均不能正构结合黄鳝Mc4r、四种虹鳟Mc4r、草鱼Mc4r与金钱鱼Mc4r（无法取代放射性标记的NDP-MSH），提示这些药物的结合位点在hMC4R与鱼类Mc4r之间存在差异。此外，这两种化合物对三种虹鳟Mc4r（omMc4rb2除外）、金钱鱼Mc4r与草鱼Mc4r的cAMP水平无显著影响，但ML00253784可降低黄鳝Mc4r的基础cAMP水平并增加omMc4rb2的cAMP生成，Ipsen 5i则可刺激黄鳝Mc4r的cAMP生成。THIQ可正构结合hMC4R，但对金钱鱼、黄鳝、斑点鲈与翘嘴鲌的Mc4r发挥变构激动剂作用，不取代放射性标记的NDP-MSH但刺激cAMP生成。鱼类Mc4r的偏向性信号传导也有研究报道。三种小分子（MCL0020、ML00253764与Ipsen 5i）是草鱼、金钱鱼Mc4r与hMC4R的偏向性配体，偏好激活ERK1/2信号。在虹鳟中，它们特异性触发omMc4rb1的ERK1/2信号，而对其他三个亚型无响应；ML00253764则在不影响ERK1/2激活的情况下激活omMc4rb2的cAMP信号。提示这三种小分子是omMc4rb1的偏向性变构配体，优先刺激ERK1/2激活，而ML00253764是omMc4rb2的变构激动剂，选择性激活cAMP信号。在Gs-cAMP通路中，AgRP是组成型活性突变与野生型hMC4R、鱼类Mc3r与Mc4r的反向激动剂；在ERK1/2通路中，AgRP则是人MC4R、金钱鱼Mc4r、草鱼Mc4r与虹鳟Mc4r（omMc4ra1与omMc4rb1）的偏向性激动剂，可刺激ERK1/2激活。Mrap调控的Mcr信号在鱼类也有研究。斑马鱼中mrap2a^?/?导致幼鱼期体长缩短。Mrap2对Mc3r/Mc4r的效应因物种而异。斑马鱼的两个Mrap2异构体对Mc4r药理学影响不同：Mrap2a在幼鱼期表达，作为拮抗剂通过阻断配体-受体结合抑制Mc4r信号，降低配体诱导信号，不影响Mc4r转运但降低Gs-cAMP信号的基础活性；Mrap2b在发育后期表达，通过结合Mc4r增加受体对配体的敏感性以增强信号，促进Mc4r细胞膜表达并降低基础活性。翘嘴鲌中也观察到Mrap2a与Mrap2b对Mc4r的不同效应：两者均增加Mc4r细胞膜表达与对ACTH（而非α-MSH）的亲和力，降低基础cAMP信号，但不影响对ACTH与α-MSH的效力；Mrap2a抑制α-MSH与ACTH诱导的信号，而Mrap2b无此作用。点带石斑鱼中Mrap2降低基础与α-MSH诱导的cAMP信号，但增强基础与α-MSH介导的ERK1/2激活。尼罗罗非鱼中Mrap2降低Mc4r细胞膜表达、基础与α-MSH/ACTH诱导的cAMP水平，但特异性增强对α-MSH的效力而非ACTH。Mrap2b降低基础cAMP水平，但增加配体（α-MSH、β-MSH与ACTH）诱导的cAMP信号与对ACTH的效力。剑尾鱼中Mrap2增加NDP-MSH的效力与效力，并提高Mc4r的基础cAMP信号。乌鳢中Mrap2不影响Mc4r转运或对ACTH与α-MSH的效力，但增加对ACTH（而非α-MSH）的亲和力，降低基础与激动剂诱导的cAMP信号。虹鳟中Mrap2a增加ACTH与NDP-MSH的效力与效力，抑制cAMP信号的基础活性，但不改变基础或激动剂诱导的ERK1/2信号。Mrap2对鱼类Mc3r的效应也存在物种差异。斑马鱼Mrap2s不影响Mc3r的α-MSH效力、效力或基础cAMP信号。翘嘴鲌中Mrap2a降低Mc3r细胞膜表达、基础与α-MSH/ACTH的最大响应，但不影响亲和力与效力；Mrap2b仅降低基础cAMP水平，其他方面无影响。斑点叉尾鮰中Mrap2降低基础与配体诱导的cAMP水平，但不影响ERK1/2信号。虹鳟中Mrap2a降低ACTH与NDP-MSH的效力与效力，同时降低cAMP信号的基础活性；在ERK1/2信号方面，Mrap2增加基础ERK1/2活性，同时降低激动剂诱导的ERK1/2信号。综上，Mrap2可调控Mcr转运、配体结合与包括ERK1/2和Gs-cAMP在内的信号通路，同时影响配体选择性，这些效应在鱼类中具有物种依赖性。软骨鱼中也有Mrap2调控Mcr的报道。哺乳动物MRAP2主要表达于中枢神经系统，参与能量平衡调控，Mrap2^?/?小鼠在幼年即可发展为严重肥胖。近期多项研究在肥胖患者中发现了MRAP2突变，MRAP2突变导致的GPCR信号损伤可能是肥胖的发生机制之一。鱼类神经Mcr保留了脊椎动物神经MCR药理学的重要特征，包括对POMC衍生肽的反应性，但在组成型活性、ACTH反应性、MRAP2调控与小分子配体行为方面存在显著差异。这使得直接外推哺乳动物MCR药理学结果不可靠。特别是被归类为拮抗剂、反向激动剂或偏向性配体的化合物，在鱼类受体上可能表现出效力、效能、结合模式或通路选择性的改变。因此，在任何