新突破！科学家通过单次激素注射，成功恢复遗传突变斑马鱼的生育能力

研究人员在对斑马鱼进行遗传调节后，在新的实验中恢复了它失去的性功能。

科学家说，这可能导致开发出更好的人类生育疗法——大约70％的人类基因，都可以在这种条纹淡水鱼中发现。

他们在斑马鱼中发现了一种新的性激素。通过单次注射，加拿大研究人员可以部分恢复遗传突变斑马鱼的性功能，从而增强雌性排卵和产卵的能力。该研究的结果发表在《美国国家科学院院刊》（PNAS）上。

该过程的关键是鱼中产生的类似于小蛋白的分子，与包括人在内的其他动物中的蛋白非常相似。加拿大渥太华大学神经内分泌学教授、研究大脑与激素之间的相互作用的资深作者万斯·特鲁多（Vance Trudeau）说：“我们使两个相关基因发生了突变，并研究了对斑马鱼性功能的影响。”

它们是属于鲤鱼和米诺鱼科的淡水鱼，因其身体两侧的水平蓝色条纹而命名为“斑马鱼”。成年斑马鱼大约每10天可以一次性繁殖多达50-300个卵，现在已成为生物医学研究中广泛使用的模型生物。斑马鱼的胚胎也可以在外部放置并受精，这使它们易于操作。斑马鱼的胚胎是透明的，这使科学家可以在显微镜下观察受精卵长成的幼鱼。

“我们现在可以使用转基因鱼类寻找其他可增强性功能的因素，无论是增加养殖鱼类的产卵量，还是帮助寻找新的人类不育治疗方法。”Vance Trudeau教授表示。

特鲁多教授和他的合著者金·米切尔（Kim Mitchell）最初在研究斑马鱼中的基因突变的影响时，发现了调节雄性和雌性交配时相互作用的新功能。

该研究小组一直在使用中国科学院在中国武汉开发的基因技术来突变两个相关基因，其名称为secretogranin-2，该基因编码相同的蛋白质。

Trudeau教授说，实验的第一步是进行基因编辑，以减少斑马鱼的性行为。

他说：“我们通过特定的突变改变了secretogranin-2基因，发现它影响了雌性和雄性的繁殖能力，这严重降低了他们的性行为。”

通常，在首次引入雄性和雌性的几分钟后，雄性会按照“求爱仪式”追逐雌性。

此后不久，雌性将卵释放到水中，雄性立即使卵受精。

结果，携带突变的鱼虽然照样能产生精子和卵子，但却变成了“性冷淡”——在经过基因编辑的斑马鱼夫妇的样本中，研究人员发现只有十分之一能够产卵。“这是这些基因突变导致任何动物性行为破坏的第一个证据。”

在实验的第二阶段，研究人员试图使用Secretogranin-2的一个片段来逆转这种明显的无法交配的现象。

Secretogranin-2是一种大蛋白，对于脑细胞和其他分泌激素以控制身体功能（例如生长和繁殖）的细胞的正常功能很重要。

“不过，这种蛋白质可以被特殊的酶切碎，我们发现一个叫做分泌神经尿素肽的小片段对于刺激性功能很重要。”

在转基因鱼类中，该研究小组通过将胰泌尿苷酸肽（secretoneurin peptide）单次注射入体内就能部分恢复性功能。

研究人员发现了可以调节繁殖的新基因，而分泌神经尿素肽本身已被列为一种新激素，可能对未来的生育能力研究产生影响。

特鲁多教授说：“Secretogranin-2基因可能会产生许多其他功能未知的激素样肽。”

“这仅仅是可能性的开始——在未来的研究项目中探索这一点将令人兴奋。”

来源：前瞻网

编排：戴卫 秀太

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