《Comparative Biochemistry and Physiology Part B: Biochemistry and Molecular Biology》：Tissue-specific biochemical and molecular responses associated with red pigment-concentrating hormone gene knockdown in
Litopenaeus vannamei
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•红色色素浓缩激素基因敲低引发了组织特异性反应。•鳃的反应包括更高的溶菌酶活性和每个鳃小片更多的细胞核。•肝胰腺的反应包括更低的脂肪酶活性和小管异常。•研究结果支持该激素在凡纳滨对虾中具有非色素相关的生理意义。引言在甲壳类动物中，神经肽信号传导协调广泛的生理过程 (Chris
• 红色色素浓缩激素基因敲低引发了组织特异性反应。
• 鳃的反应包括更高的溶菌酶活性和每个鳃小片更多的细胞核。
• 肝胰腺的反应包括更低的脂肪酶活性和小管异常。
• 研究结果支持该激素在凡纳滨对虾中具有非色素相关的生理意义。
引言 在甲壳类动物中，神经肽信号传导协调广泛的生理过程 (Christie et al., 2010)。结构表征已鉴定出许多甲壳类神经肽，但几种保守肽的体内功能仍未解决。红色色素浓缩激素 (RPCH) 是这一差距的例证。其已确立的作用是色素相关的，而其更广泛的生理意义仍未明确定义。解决这些非色素作用需要直接的体内研究。
RPCH 是甲壳类动物中保守的酰胺化八肽。在十足目动物中，产生 RPCH 的神经分泌细胞存在于眼柄 X 器官中，而窦腺作为主要的神经血释放部位 (Rao, 2001; Christie et al., 2010; Alexander et al., 2018)。RPCH 最已确立的作用是色素细胞中色素颗粒的聚集以及视觉适应过程中视网膜遮光色素的移动 (Rao, 2001)。RPCH 和昆虫脂动员激素 (AKHs) 同属进化保守的 AKH/RPCH 神经肽家族。它们的受体同样属于相关的 G 蛋白偶联受体谱系 (Marco et al., 2017; Alexander et al., 2018)。在昆虫中，心体的神经分泌细胞产生 AKHs，当能量需求增加时动员碳水化合物和脂质储备。AKHs 也与免疫反应和氧化应激生理有关 (Toprak, 2020)。这些相似之处为研究甲壳类 RPCH 的非色素功能提供了有用的基础。然而，不能假设甲壳类 RPCH 的作用等同于昆虫中 AKHs 的作用。
现有证据表明，甲壳类 RPCH 的非色素作用因物种和生理背景而异。在乔纳蟹 (Cancer borealis) 中，合成 RPCH 改变了口胃神经系统的幽门节律，这与甲壳类神经回路内的神经调节活性一致 (Nusbaum and Marder, 1988)。在黑虎虾 (Penaeus monodon) 中，转移至高盐水中短暂改变了 Pm-rpch 表达。合成 RPCH 还增加了鳃 Na+ /K+ -ATPase 活性，这与可能参与渗透调节调整一致 (Sathapondecha et al., 2014)。外源 RPCH 增加了普通粗糙鼠妇 (Porcellio scaber) 的血淋巴碳水化合物水平 (Zralá et al., 2010)，而绿岸蟹 (Carcinus maenas) RPCH 受体的表征显示，RPCH 诱导的高血糖需要完整的眼柄。这种依赖性表明与眼柄神经内分泌网络的相互作用 (Alexander et al., 2018)。在凡纳滨对虾 (Litopenaeus vannamei ) 中，研究人员从眼柄克隆了 RPCH 前体，并将外源 RPCH 处理与卵黄蛋白原相关反应和卵巢生长联系起来 (Chen et al., 2018)。总体而言，这些证据支持甲壳类 RPCH 在色素调节之外的生理作用。在本研究中，我们调查了 L. vannamei 中 rpch 的效应，这是一种模式甲壳类动物。该物种是全球养殖的最具经济重要性的甲壳类动物之一。我们使用由双链 RNA (dsRNA) 介导的 RNA 干扰 (RNAi) 来降低 Lv-rpch 表达，并比较了鳃和肝胰腺中由此产生的反应。
这些组织具有互补的生理作用：鳃介导鳃运输和上皮维持，而肝胰腺整合消化和代谢 (Henry et al., 2012; R?szer, 2014; Vogt, 2021)。我们预测降低 Lv-rpch 表达会引发组织依赖性转录反应并改变选定的生化特征，涉及氧化还原状态、先天防御和消化。我们测量了超氧化物歧化酶 (SOD) 活性和丙二醛 (MDA) 含量，分别作为酶促抗氧化防御和脂质过氧化相关状态的互补指标。鳃和肝胰腺溶菌酶 (LYS) 活性作为抗菌先天防御的指标，因为 LYS 是凡纳滨对虾先天防御系统的表征成分 (de-la-Re-Vega et al., 2006)，而肝胰腺脂肪酶和胰蛋白酶活性分别代表与脂质和蛋白质消化相关的功能 (Vogt, 2021)。RNA 测序 (RNA-seq) 定义了转录组范围内的表达模式，逆转录定量聚合酶链反应 (RT-qPCR) 评估了代表性差异表达基因 (DEG) 趋势，组织学分析检查了分子和生化变化是否与改变的组织结构相符。这种整合设计旨在定义对 Lv-rpch 敲低的组织特异性反应，并识别值得进行机制研究的鳃和肝胰腺过程。
章节摘要 实验动物 凡纳滨对虾 (L. vannamei ) 由中国广东省湛江市官渡镇的一家商业养殖场提供。它们的平均体重为 7.1 ± 0.5 g。约 300 只对虾在循环海水系统中驯化 7 天，养殖密度约为 60 只 m?3 。使用通过 80 目筛网的天然海水，每个水箱中的海水持续充气。驯化期间，对虾提供来自广东恒兴的商业饲料
dsRNA 合成 使用 Primer Premier 5.0 从美国国立生物技术信息中心 (NCBI) 参考序列 (RefSeq) 数据库（登录号
XM_027380264.2 ）中预测的
Penaeus vannamei 脂动员激素基因序列设计特异性引物。相应的 NCBI 基因记录将同一序列注释为 RPCH，但根据常规甲壳类神经肽命名法，我们在全文中将此基因称为
Lv-rpch 。肝胰腺来源的 cDNA 制备
cDNA 合成和 RT-qPCR 验证 对于每个组织，选择八个代表性 DEG——四个上调和四个下调——通过 RT-qPCR 验证 RNA-seq 表达趋势。对于每个组织和处理组，使用第 2.2 节中描述的逆转录程序，从用于 RNA-seq 的相同三个混合生物学重复的剩余总 RNA 中合成 cDNA。每个生物学重复在三个技术重复中测量。选择标准包括 q 值、log? 倍数变化，
Lv-rpch 敲低效率的时间过程分析RT-qPCR 检测到在鳃和肝胰腺中，dsRNA-Lv-rpch 组的 Lv-rpch 表达显著低于 dsRNA-EGFP 组。最大敲低发生在第二次注射后 24 小时。在整个时间过程中，双因素方差分析在两种组织中识别出采样时间、dsRNA 处理及其交互作用的显著效应（所有 P < 0.05；补充表 S3）。显著的交互作用表明处理效应随采样时间变化。Lv-rpch
讨论 在昆虫中，AKH 是能量稳态的核心调节因子，当能量需求增加时动员碳水化合物和脂质储备 (Gáliková et al., 2015; Toprak, 2020)。其在甲壳类动物中的进化亲属 RPCH 最为人知的是色素效应因子，它聚集色素细胞中的色素颗粒并移动视网膜遮光色素 (Rao, 2001)。水蚤 (Daphnia pulex) RPCH 受体的功能研究支持其与昆虫 AKH 的进化及药理学邻近性
结论 凡纳滨对虾的鳃和肝胰腺在 Lv-rpch 敲低后表现出独特的转录组、生化、组织学反应。鳃的反应涉及防御和溶酶体相关过程、更高的 LYS 活性以及每个鳃小片更高的平均细胞核数量，而肝胰腺的反应涉及代谢和蛋白加工通路、更低的脂肪酶活性以及更高比例的异常小管。这些发现支持非色素生理相关性
作者贡献声明 冯乐远：撰写初稿，资源；罗军良：数据整理；周雨虹：资源；陆伟：验证；黄燕茹：方法学，数据整理；顾中正：方法学；简济昌：资源；蔡双湖：方法学；杨世平：撰写评审和编辑。
伦理声明 所有实验程序均按照广东省实验动物管理条例进行，并经广东海洋大学机构动物护理和使用委员会批准（批准号 GOU-IACUC-20240-A0326；批准日期：2025 年 4 月 5 日）。
受试动物 本研究按照 ARRIVE（动物研究：体内实验报告）指南进行。
本研究经广东海洋大学机构动物护理和使用委员会批准。
利益冲突声明 作者声明他们没有已知的竞争性财务利益或个人关系，这些可能看似影响了本论文报告的工作。
致谢 本研究得到 创新团队建设项目 的 广东现代农业产业技术体系 （2026CXTD27）和 广东省农业科技特派员 （KTP20210291）的支持。
冯乐远|罗军良|周雨虹|陆伟|黄燕茹|顾中正|简济昌|蔡双湖|杨世平
