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鸭脖娱乐APP王天明教授團隊首次成功鑒定Kisspeptin在無脊索動物中的進化起源和功能演變

作者: 時間:2020-06-11 點擊數:

2020年6月9日,海洋科學與技術學院王天明教授等在國際知名學術期刊eLife發表題為“Existence and functions of a kisspeptin neuropeptide signaling system in a non-chordate deuterostome species”的研究論文,該文被雜志以 “Scientists identify ancient origin for key hormone system”新聞稿形式推薦。此項研究成果首次鑒定并探討了Kisspeptin神經內分泌信號系統在無脊索動物中的進化起源和功能演變。

圖為該論文在eLife期刊發表頁面

Kisspeptin信號系統(中文可稱“吻素”信號系統)是脊椎動物生殖發育神經內分泌調控的關鍵組成,被認為是下丘腦–垂體–性腺軸(生殖發育核心調控軸)的上游調控元件。在人類及哺乳動物中,該信號系統的缺失將導致個體無法啟動青春期發育,從而喪失生殖能力。結合科研人員在鳥類、魚類等其他脊椎動物中的研究發現,Kisspeptin信號系統還可參與生殖行為、情緒、生長代謝乃至攝食行為等多種生理和行為過程的調節,對生命活動基本過程產生重要影響。因此,關于Kisspeptin信號系統的起源追溯研究具有重要意義,有助于我們更為系統地理清該信號系統的進化演變過程、更為全面地理解其生理功能,亦為生命健康領域的基礎理論和應用技術研究發展提供參考。

圖為刺參生活狀態

長期以來,由于進化距離遠、序列差異大等原因,無脊索動物的Kisspeptin神經肽及其受體的鑒定研究尚屬空白,對Kisspeptin信號系統的起源追溯研究也是停留在脊索動物中。為尋找該信號系統在無脊索動物中的存在線索,鸭脖娱乐APP王天明教授團隊與浙江大學周耐明教授課題組、加州大學舊金山分校Su Guo教授、中國科學院海洋研究所張立斌研究員等學者深入合作,選擇無脊索動物中進化地位較高的刺參作為研究對象,從基因組和轉錄組數據中,深度挖掘Kisspeptin神經肽和受體的候選基因,通過大量篩選工作初步鎖定目標神經肽和受體,繼而開展與脊椎動物Kisspeptin信號系統的交叉激活分析、信號轉導特征分析以及生理功能研究,綜合鑒定了該系統在刺參中的存在。研究結果表明Kisspeptin神經內分泌信號系統起源于低等無脊索動物,同時其生殖和代謝生理調控功能具有古老的進化起源,并在后期進化演變過程中得以保留。

文中有關刺參Kisspeptin信號系統介導的信號轉導通路及進化起源的數據圖片

注:圖A為刺參Kisspeptin受體介導的Gαq/11/PLC/PKC/MAPK信號通路;圖B展示該信號系統在無脊椎(無脊索)動物中的首次挖掘和鑒定。

該成果獲得多項國家自然科學基金項目及中國科學院海洋大科學中心重點部署項目的資助。論文及雜志新聞稿鏈接如下:

http://elifesciences.org/articles/53370

http://elifesciences.org/for-the-press/9b477bfd/scientists-identify-ancient-origin-for-key-hormone-system

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