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我院王天明教授团队首次成功鉴定Kisspeptin在无脊索动物中的进化起源和功能演变

欧洲杯下载作者: 时间: 2020-06-11 点击数:

2020年6月9日,海洋科学与技术学院王天明教授等在国际知名学术期刊eLife发表题为“Existence and functions of a kisspeptin neuropeptide signaling system in a non-chordate deuterostome species”的研究论文,该文被杂志以 “Scientists identify ancient origin for key hormone system”新闻稿形式推荐。此项研究成果首次鉴定并探讨了Kisspeptin神经内分泌信号系统在无脊索动物中的进化起源和功能演变。

图为该论文在eLife期刊发表页面

欧洲杯下载Kisspeptin信号系统(中文可称“吻素”信号系统)是脊椎动物生殖发育神经内分泌调控的关键组成,被认为是下丘脑–垂体–性腺轴(生殖发育核心调控轴)的上游调控元件。在人类及哺乳动物中,该信号系统的缺失将导致个体无法启动青春期发育,从而丧失生殖能力。结合科研人员在鸟类、鱼类等其他脊椎动物中的研究发现,Kisspeptin信号系统还可参与生殖行为、情绪、生长代谢乃至摄食行为等多种生理和行为过程的调节,对生命活动基本过程产生重要影响。因此,欧洲杯下载Kisspeptin信号系统的起源追溯研究具有重要意义,有助于我们更为系统地理清该信号系统的进化演变过程、更为全面地理解其生理功能,亦为生命健康领域的基础理论和应用技术研究发展提供参考。

图为刺参生活状态

长期以来,由于进化距离远、序列差异大等原因,无脊索动物的Kisspeptin神经肽及其受体的鉴定研究尚属空白,对Kisspeptin信号系统的起源追溯研究也是停留在脊索动物中。为寻找该信号系统在无脊索动物中的存在线索,我院王天明教授团队与浙江大学周耐明教授课题组、加州大学旧金山分校Su Guo教授、中国科学院海洋研究所张立斌研究员等学者深入合作,选择无脊索动物中进化地位较高的刺参作为研究对象,从基因组和转录组数据中,深度挖掘Kisspeptin神经肽和受体的候选基因,通过大量筛选工作初步锁定目标神经肽和受体,继而开展与脊椎动物Kisspeptin信号系统的交叉激活分析、信号转导特征分析以及生理功能研究,综合鉴定了该系统在刺参中的存在。研究结果表明Kisspeptin神经内分泌信号系统起源于低等无脊索动物,同时其生殖和代谢生理调控功能具有古老的进化起源,并在后期进化演变过程中得以保留。

文中有关刺参Kisspeptin信号系统介导的信号转导通路及进化起源的数据图片

注: 图A为刺参Kisspeptin受体介导的Gαq/11/PLC/PKC/MAPK信号通路;图B展示该信号系统在无脊椎(无脊索)动物中的首次挖掘和鉴定。

欧洲杯下载该成果获得多项国家自然科学基金项目及中国科学院海洋大科学中心重点部署项目的资助。论文及杂志新闻稿链接如下:

http://elifesciences.org/articles/53370

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

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