近日，淡水渔业研究中心水产遗传育种研究室董在杰研究员团队在美洲鲥热应激胁迫的分子响应研究上取得新进展。

鳃和肝脏作为鱼类呼吸和代谢器官，在鱼类应对高温胁迫时发挥重要作用。在前期研究鳃组织应答高温胁迫的分子调控规律基础上，董在杰研究员团队基于高通量测序平台，系统分析了美洲鲥（Alosa sapidissima）肝脏组织在24℃（低温组）、27℃（中温组）和30℃（高温组）不同养殖温度下的转录组和miRNA信息及蛋白质和代谢物的表达图谱。转录组和miRNA分析结果鉴定到2981个差异表达基因（DEGs）和10,917个差异表达miRNAs（DEMs），DEGs主要富集于内质网的蛋白质折叠、加工和输出途径，DEMs的靶基因主要富集于粘着斑通路；此外，关联分析显示，关键基因主要富集于代谢途径。蛋白质组分析表明，热休克蛋白家族（如HSPE1、HSP70、HSPA5和HSPA.1）的表达水平随温度的升高而显著增加，许多差异表达的蛋白质在与内质网、氧化磷酸化和糖酵解/糖异生过程相关的通路中高度富集。此外，代谢组学和蛋白质组学联合分析结果表明，在高温环境胁迫下，L-丝氨酸、L-异亮氨酸、L-胱氨酸、胆碱和甜菜碱等几种重要氨基酸和化合物的含量发生了显著变化，影响了淀粉、氨基酸和葡萄糖的代谢水平，这可能是美洲鲥应对外界温度快速变化的一种能量保存方法。研究结果表明，长期生活在高温环境下会导致美洲鲥产生不同的生理防御反应，这为分析高温适应的分子调控模式提供了一些新思路，也为后续应对全球变暖而改进鱼类养殖模式提供了理论依据。

该研究工作得到江苏省种业振兴“揭榜挂帅”项目（JBGS〔2021〕131）的支持。相关研究成果论文“Proteomics and metabolomics analysis of American shad (Alosa sapidissima) liver responses to heat stress”发表在JCR动物学一区期刊《Comparative Biochemistry and Physiology - Part A: Molecular & Integrative Physiology》上，水产遗传育种研究室罗明坤博士、江苏省水产技术推广中心冯冰冰博士为共同第一作者，董在杰研究员为通讯作者；论文“Integrated transcriptome and microRNA analysis reveals molecular responses to high-temperature stress in the liver of American shad (Alosa sapidissima)”发表在JCR遗传学二区期刊《BMC Genomics》上，渔业学院研究生刘影、梁政远、李玉林为共同第一作者，罗明坤博士、董在杰研究员为通讯作者。

全文网址：https://doi.org/10.1016/j.cbpa.2024.111686

全文网址：https://doi.org/10.1186/s12864-024-10567-w

（水产遗传育种研究室  供稿）