稀有鮈鲫(Gobiocypris rarus)脑垂体结构及POMC基因cDNA序列克隆和分析

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稀有鮈鲫(Gobiocypris rarus)隶属于鲤形目(Cypriniformes)鲤科(Cyprinidae)鱼丹亚科(Canioninae)鮈鲫属,是中国特有的小型淡水鱼类。运用常规组织学方法,以Mallory’s一步三色法,AF染色法为主,辅于铅苏木精等方法,并以HE法为对照,观察了稀有鮈鲫脑垂体的结构。稀有鮈鲫的脑垂体呈肾形,由神经垂体和腺垂体组成,整个垂体通过垂体柄与下丘脑相连。腺垂体为垂体前外侧部(RPD),垂体中外侧部(PPD)和垂体中间部(PI)三部分。神经垂体及其分支深入腺垂体的各部分,在PI中分布尤为丰富。分布于整个脑垂体中的血管丰富。克隆各种垂体激素cDNA序列,并设计相应的反义RNA探针。切片原位杂交结果显示,PRL阳性细胞主要分布在RPD区域,在PPD中也有少量零散分布。POMC阳性细胞主要分布于RPD和PI区域,RPD内的POMC阳性细胞形状不规则,呈分散状,偶有几个细胞积聚成团;PI内的细胞沿着神经垂体分支分布,细胞较大,胞质染色深。另外,在PPD中也发现了少量的POMC阳性细胞。GH阳性细胞主要成群分布在PPD中,在RPD中也有极少量分布。细胞圆形,椭圆形或三角形。FSHβ阳性细胞主要分布在RPD、PPD区域,PI中有少量分布。细胞圆形,椭圆形或不规则形,单个或者少数细胞成团分布。LHβ主要是单个或者集群分布在PPD中,在PRD和PI中有零星分布。分布于PPD中的阳性细胞形成一规则弧形,成为与PI的分界线。TSHβ在整个垂体中都有分布,在PPD背面集群分布,在RPD和PI中单个零散分布。GTHα阳性细胞分布范围广,在RPD、PI、PPD中均有分布;以PPD数量最多,且与LHp相似,分布于PPD后缘的阳性细胞形成一弧形,成为PPD与PI的明显界限。SL阳性细胞数量较少,仅在PI后缘腹面有少量阳性细胞成团或分散分布。垂体激素产生细胞在垂体中的分布具有个体差异性。运用RT-PCR和RACE方法从稀有鮈鲫脑垂体中克隆出了POMC基因的cDNA序列。得到的稀有鮈鲫POMC(rmPOMC)cDNA长846bps,ORF长666bps,编码信号肽(SB,Met1-Ala28),N-端多肽(Gln29-His105),ACTH(Ser108-Met146),α-MSH (Ser108-Gal121),CLIP (Pro126-Met146),β-LPH(Glu149-His221),γ-LPH(Glul49-Ser186),β-MSH (Asp170-Ser186)和β-内啡肽(β-EP,Tyr189-Gln221)。没有发现与γ-MSH(四足类POMC的特点)同源的序列存在。多序列同源性分析发现氨基酸序列与鲤鱼的POMC-Ⅰ和POMC-Ⅱ具有最高的相似性,为92.4%,支持了稀有鮈鲫应属于鮈亚科的观点。系统进化树分析表明稀有鮈鲫的POMC序列属于POMCα。运用RT-PCR和原位杂交技术分析了rmPOMC基因的垂体和垂体外组织表达情况。阳性细胞主要分布在RPD和PI,也有少数阳性细胞分布在PPD。垂体外组织,包括脑、小肠、性腺、肝胰脏、脾脏和鳃都检测到了rmPOMC mRNA的表达,表明在这些组织中,POMC存在旁分泌作用方式。
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