劉國(guó)旭，孟曉雪，馬 強(qiáng)，衛(wèi)育良，梁萌青，徐后國(guó)*

(1.上海海洋大學(xué)水產(chǎn)與生命學(xué)院，上海 201306；2.中國(guó)水產(chǎn)科學(xué)研究院黃海水產(chǎn)研究所，山東 青島 266071)

與哺乳動(dòng)物不同，魚類不能很好地利用碳水化合物作為能量來源，因此，脂質(zhì)是魚類除蛋白質(zhì)之外的最主要能量來源，同時(shí)，脂肪和脂肪酸還在魚類的生理、發(fā)育和生殖過程中發(fā)揮重要作用[1]。脂質(zhì)代謝是一個(gè)復(fù)雜的生理過程，包括脂質(zhì)的吸收、運(yùn)輸、沉積和供能動(dòng)員等過程，許多關(guān)鍵酶和轉(zhuǎn)錄因子參與了這些代謝過程[2]。

在魚類中，脂肪組織的分布具有多樣化的特點(diǎn)。同時(shí)，脂肪組織的分布對(duì)脂肪代謝具有重要的影響。脂肪組織不但是脂質(zhì)存儲(chǔ)器官，也是脊椎動(dòng)物重要的代謝器官，可以調(diào)節(jié)能量穩(wěn)態(tài)并參與生物體內(nèi)多個(gè)生理生化反應(yīng)[3]。不同魚類的脂肪組織分布模式具有較大差異，如紅鰭東方鲀(Takifugu rubripes)的脂質(zhì)幾乎完全儲(chǔ)存在肝臟中，沒有腹膜內(nèi)脂肪組織，肌肉中的脂質(zhì)含量也非常低[4]。鮭鱒魚類則將很大一部分脂質(zhì)儲(chǔ)存在骨骼肌中[5-6]。草魚(Ctenopharyngodon idella)、莫桑比克羅非魚(Oreochroms mossambcus)、卵形鯧鲹(Trachinotus ovatus)和大黃魚 (Larimichthys crocea)則以腸系膜脂肪組織為主，緊密地包裹在腸道周圍[7]。牙鲆(Paralichthys olivaceus)的脂肪組織分布在眼側(cè)和魚鰭，將肝臟及魚鰭周圍的皮下組織作為脂肪儲(chǔ)存的主要部位[8]。

大菱鲆(Scophthalmus maximus)是我國(guó)重要的海水經(jīng)濟(jì)養(yǎng)殖魚類，其生長(zhǎng)速率快、抗逆性強(qiáng)、肉質(zhì)鮮美，目前已成為我國(guó)北方海水養(yǎng)殖產(chǎn)業(yè)的支柱之一[9]。大菱鲆內(nèi)臟中脂肪組織很少，利用核磁共振成像(MRI)技術(shù)在其皮膚下檢測(cè)到了清晰的脂肪信號(hào)，而在內(nèi)臟中脂肪信號(hào)不明顯，這表明在大菱鲆中，鰭條附近的皮下脂肪組織是其主要的脂肪組織[5]。一般認(rèn)為內(nèi)臟脂肪組織、肝臟和肌肉是魚類脂肪沉積的主要部位[5]，但事實(shí)上皮下和內(nèi)臟脂肪組織容易受到營(yíng)養(yǎng)、病理或環(huán)境因素的影響，被認(rèn)為是許多代謝綜合征的預(yù)測(cè)因子[10]，皮下脂肪組織應(yīng)引起更多的關(guān)注。

以大菱鲆為模型研究脂肪代謝關(guān)鍵基因表達(dá)的組織差異，有助于揭示特定儲(chǔ)脂類型魚類中的典型脂肪代謝特征，從而有助于完善魚類脂肪代謝理論。本研究對(duì)大菱鲆全組織29 個(gè)脂質(zhì)代謝關(guān)鍵基因(表1)的組織差異表達(dá)進(jìn)行分析，以初步探究大菱鲆不同組織中的脂質(zhì)代謝特點(diǎn)。該29 個(gè)關(guān)鍵基因所涉及的生理過程包括脂肪酸合成、脂肪酸β氧化、甘油三酯的合成和水解、脂質(zhì)運(yùn)輸、脂質(zhì)代謝以及膽汁酸和膽固醇代謝。研究結(jié)果將有助于更好地了解大菱鲆脂代謝特點(diǎn)，從而有助于更科學(xué)的脂肪營(yíng)養(yǎng)管理。

表1 關(guān)鍵基因的縮寫及功能對(duì)照表Tab.1 Abbreviation and function of genes investigated

1 材料與方法

1.1 實(shí)驗(yàn)對(duì)象

本研究采用黃海水產(chǎn)養(yǎng)殖有限公司(中國(guó)海陽)提供的同一批大菱鲆幼魚(平均體重約20 g)。采樣前，用商品飼料(蛋白質(zhì)含量50%，干物質(zhì)脂肪含量10%)喂養(yǎng)1 個(gè)月。從30 尾魚中采集眼、鰓、腦、皮膚、肌肉、肝臟、胃、腎臟、脾臟、心臟、前腸、幽門盲囊、后腸、盲腸和鰭條附近皮下脂肪組織(在后續(xù)圖表及描述中以“脂肪組織”簡(jiǎn)稱)的樣本，每個(gè)組織中收集10 尾魚的等量樣品作為一個(gè)生物學(xué)重復(fù)，共3 個(gè)生物學(xué)重復(fù)。實(shí)驗(yàn)過程中操作人員嚴(yán)格遵守動(dòng)物實(shí)驗(yàn)倫理規(guī)范，并按照相關(guān)的規(guī)章制度執(zhí)行。

1.2 RNA 提取、cDNA 合成、實(shí) 時(shí)定量PCR反應(yīng)(qRT-PCR)分析

使用RNAiso Plus [寶生物工程（大連）有限公司]提取樣本(每個(gè)組織3 個(gè)重復(fù))中的總RNA。將組織樣品(50～100 mg)用液氮研磨成粉末狀，加入1 mL Trizol 試劑在Rnase free 管中充分混合。離心(12 000×g,4 °C,10 min)后，取上清液轉(zhuǎn)移到新離心管中，加入0.2 mL 氯仿，劇烈振蕩30 s，冰上靜置3 min。離心(12 000×g,4 °C,15 min)，將上清液轉(zhuǎn)到新離心管中，加入等體積異丙醇，混勻，-20 °C 保存20 min。離心(12 000×g,4 °C，10 min)，棄上清液，管底和管壁形成RNA 沉淀，加入1 mL 75%乙醇，混勻，離心(12 000×g,4 °C，10 min)，再棄上清液，加1 mL 75%乙醇，混勻，離心(12 000×g,4 °C，10 min)。棄上清液，將上清液風(fēng)干，加DEPC 水 (20～30 μL)溶解獲得的RNA。使用1.5%的瓊脂糖凝膠電泳檢測(cè)RNA 的污染和降解度。用Colibri 超微量分光光度計(jì)(Titertek-Berthold,德國(guó))對(duì)RNA 的濃度和純度進(jìn)行檢測(cè)。然后根據(jù)用戶手冊(cè)使用Evo M-mLV RT Mix Kit with gDNA Clean for qPCR(艾科瑞生物技術(shù)有限公司，長(zhǎng)沙)進(jìn)行反轉(zhuǎn)錄，用于后續(xù)的實(shí)時(shí)熒光定量分析。

根據(jù)NCBI 中的序列設(shè)計(jì)目標(biāo)基因和內(nèi)參基因的引物(表2)，由擎科生物科技有限公司(青島)合成。內(nèi)參基因選用在大菱鲆各組織均穩(wěn)定表達(dá)的EF1α和RPL13。梯度稀釋的模板用于驗(yàn)證目標(biāo)基因，繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線，所有引物的擴(kuò)增效率為95%～105%，線性回歸系數(shù)(R2)大于0.99。采用SYBR?GreenPro TaqHS 預(yù)混型qPCR 試劑盒Ⅱ(艾科瑞生物技術(shù)有限公司，長(zhǎng)沙)和實(shí)時(shí)熒光定量PCR 儀(Roche，瑞士)進(jìn)行qPCR 反應(yīng)。反應(yīng)體系由2 μL cDNA 模板(稀釋10 倍)、10 μL SYBR?GreenPro TaqHS Premix Ⅱ (2×)、0.8 μL正向引物(10 μmol/L)、0.8 μL 反向引物(10 μmol/L)和6.4 μL 無菌水組成。程序：95 °C 30 s；95 °C 5 s，57 °C 30 s，72 °C 30 s，40 個(gè)循環(huán)。在PCR 反應(yīng)結(jié)束時(shí)，系統(tǒng)地進(jìn)行熔解曲線(95 °C 10 s，65 °C 60 s，97 °C 1 s)分析，每個(gè)樣品3 個(gè)重復(fù)。采用2-△△CT法研究各基因的表達(dá)水平[11]。對(duì)某個(gè)基因，以表達(dá)量最低的組織中的表達(dá)量作為1，其他組織中的表達(dá)量表示為該組織表達(dá)量的倍數(shù)。

表2 實(shí)驗(yàn)所涉及的引物序列Tab.2 Sequences of the primers used

1.3 數(shù)據(jù)分析

用SPSS 16.0 軟件對(duì)基因表達(dá)數(shù)據(jù)進(jìn)行單因素方差分析。采用Tukey 氏的多重檢驗(yàn)來檢測(cè)均值之間的顯著差異。顯著性水平為P<0.05。但由于不同組織間的數(shù)量級(jí)差異，大多數(shù)數(shù)據(jù)無法通過方差齊性檢驗(yàn)。因此結(jié)果中沒有使用P值和標(biāo)準(zhǔn)誤，僅以平均值表示。

2 結(jié)果

2.1 脂肪合成相關(guān)基因

本研究對(duì)ACACβ、FAS和SCD1 這3 個(gè)脂質(zhì)合成基因進(jìn)行了定量分析(圖1)。ACACβ在心臟和腸中表達(dá)量最高，在脂肪組織中表達(dá)量最低。FAS和SCD1 均在腦中表達(dá)量最高，在肝臟中表達(dá)量最低，另外，SCD1 在眼中表達(dá)量也相對(duì)較高。

圖1 大菱鲆脂肪合成基因的組織分布(a) ACACβ，(b) FAS，(c) SCD1。以表達(dá)量最低的組織中的表達(dá)量為1。1.眼，2.腦，3.鰓，4.心臟，5.皮膚，6.脂肪組織，7.肌肉，8.肝臟，9.腎臟，10.脾臟，11.胃，12.幽門，13.前腸，14.后腸，15.盲腸；下同。Fig.1 Tissue distribution of lipogenic genes in S.maximus(a) ACACβ, (b) FAS, (c) SCD1.The expression in the tissue with the lowest expression is 1.1.eye,2.brain,3.gill,4.heart,5.skin,6.adipose tissue,7.muscle,8.liver,9.kidney,10.spleen,11.stomach,12.pylorus,13.foregut,14.hindgut,15.cecum;the same below.

2.2 脂肪氧化分解相關(guān)基因

ACOX1 與ACOX3 的組織表達(dá)分布模式相似，均在腸中表達(dá)量最高，在脂肪組織和肌肉中表達(dá)量最低，另外ACOX1 在腦中表達(dá)量也較高(圖2)。CPT1 在鰓中表達(dá)量最高，其次是腎臟、腦和胃，在肝臟和腸中表達(dá)量最低。

圖2 大菱鲆脂肪氧化分解基因的組織分布Fig.2 Tissue distribution of fat oxidative decomposition genes in S.maximus

2.3 甘油三酯合成

GPAT3 在肝臟中表達(dá)量最高，在脂肪組織和肌肉中表達(dá)量最低(圖3)。DGAT在盲腸中表達(dá)量最高，其次是前腸和后腸，在心臟和鰓中表達(dá)量最低。

圖3 大菱鲆甘油酯合成相關(guān)基因的組織分布Fig.3 Tissue distribution of glyceride synthesis-related genes in S.maximus

2.4 甘油三酯水解

ATGL主要在肝臟中表達(dá)，其次是心臟(圖4)。HSL在眼中表達(dá)量最高，其次是脂肪組織，在腸道中表達(dá)量很低。DAGLα在腦中表達(dá)量最高，其次是眼睛和心臟，在肝臟中表達(dá)量最低。MGLL在腦中表達(dá)量最高，在肌肉中表達(dá)量最低。

圖4 大菱鲆細(xì)胞內(nèi)甘油酯酶的組織分布Fig.4 Tissue distribution of intracellular glyceridases in S.maximus

2.5 腸道內(nèi)甘油酯水解

PL和BSAL-Like在大菱鲆中組織分布相似，均在幽門盲囊、腸道和脾臟中表達(dá)量較高，在鰓、心臟和腎臟中表達(dá)量較低(圖5)。

圖5 大菱鲆腸道內(nèi)甘油酯酶的組織分布Fig.5 Tissue distribution of glycerol esterase in the intestine of S.maximus

2.6 血管內(nèi)甘油酯水解

LPL在所有組織中均有表達(dá)，在肝臟中表達(dá)量最高，其次為脂肪組織、肌肉和鰓，在腎臟和腸道中表達(dá)量最低(圖6)。HL在肝臟中表達(dá)量最高，在腸道內(nèi)表達(dá)量較高，在腎臟中表達(dá)量最低，但在腦、鰓、心臟、脂肪組織和肌肉中并未檢出。

圖6 大菱鲆血管中甘油酯酶的組織分布Fig.6 Tissue distribution of intravascular glycerol esterase in S.maximus

2.7 脂肪酸轉(zhuǎn)運(yùn)

載脂蛋白的組織分布非常不平衡。ApoA1 在所有組織中都有表達(dá)，但在肝臟和腸道中的表達(dá)水平極高(圖7)。ApoA4 在腸道中表達(dá)量極高，在肝臟中表達(dá)量中等，但其他組織中幾乎未檢出。ApoB100 在肝臟和腸道中表達(dá)量極高，在眼、腦和鰓等部位表達(dá)量極低。ApoEα主要在腸和肝臟中表達(dá)，在其他組織中表達(dá)量較低。

圖7 大菱鲆載脂蛋白基因的組織分布Fig.7 Tissue distribution of apolipoprotein genes in S.maximus

2.8 膽汁酸和膽固醇代謝

HMF-CoAr在各組織中均有表達(dá)，在腸道中表達(dá)量最高，其次為肝臟，在肌肉中表達(dá)量最低(圖8)。CYP7A1 在腸道和肝臟中表達(dá)量很高，在其他組織中表達(dá)量很低，且在心臟、肌肉和脂肪組織中并未檢測(cè)到其表達(dá)。

圖8 大菱鲆膽汁酸和膽固醇代謝相關(guān)基因的組織分布Fig.8 Tissue distribution of genes related to bile acid and cholesterol metabolism in S.maximus

2.9 脂代謝相關(guān)轉(zhuǎn)錄因子

PPARα在所有組織中均有表達(dá)，但PPARα1和PPARα2 的組織分布模式不同(圖9)。PPARα1在腸中高表達(dá)，其次是胃，而PPARα2 在心臟中高表達(dá)，在其他組織中表達(dá)量較低。PPARβ在肝臟中表達(dá)量最高，在其他組織中表達(dá)量較低。PPARγ在腸中表達(dá)量較高，在肝臟中具有中等表達(dá)量，在其他組織中表達(dá)量較低。SREBP1 在所有組織中均有表達(dá)，在眼和腦中表達(dá)量最高。LXR-α在肝臟中表達(dá)量最高，其次為腎臟和脾臟。HNF4α在腸道中表達(dá)量較高，在肝臟中具有中等表達(dá)量，在其他組織中表達(dá)量很低。

圖9 大菱鲆脂代謝相關(guān)轉(zhuǎn)錄因子的組織分布Fig.9 Tissue distribution of transcription factors related to lipid metabolism in S.maximus

3 討論

分析脂代謝基因的組織分布有助于更好地理解這些基因在脂肪代謝中的生理作用，也有助于了解不同組織在脂肪代謝中的特定功能。脂肪合成相關(guān)基因ACACβ、FAS和SCD1 在大菱鲆肝臟中的表達(dá)量都很低。ACACβ和FAS是催化脂肪酸生物合成的關(guān)鍵酶，SCD1 可以通過Δ9 去飽和途徑，將16：0 和18：0 分別轉(zhuǎn)化為16：1 和18：1[12]。ACACβ在腸中表達(dá)量最高，F(xiàn)AS和SCD1 在腦中表達(dá)量最高，與脂肪生成有關(guān)的轉(zhuǎn)錄因子PPARα1 和HNF4α也在大菱鲆的腸道中高表達(dá)，這表明在大菱鲆體內(nèi)，腸道和大腦的脂肪生成可能比肝臟更活躍。LC-PUFA (long chain polyunsaturated fatty acids，C≥20)在促進(jìn)神經(jīng)系統(tǒng)的發(fā)育方面發(fā)揮著重要作用[13]。FAS和SCD1 在大菱鲆的腦中高表達(dá)，可能是因?yàn)檫@些脂肪酸在大腦中被選擇性合成以滿足自身需求。腸道是重要的消化器官，脂質(zhì)在其中被消化和吸收。然而，目前的結(jié)果表明，腸道可能不僅是營(yíng)養(yǎng)吸收的場(chǎng)所，也是LC-PUFA 生物合成的重要器官[14]。在其他魚類物種中也觀察到了這種情況，如舌齒鱸(Dicentrarchus labrax)[15]、紅鰭東方鲀[4]和大西洋鮭(Salmo salar)[16-17]。尤其是在大西洋鱈(Gadus morhua)中，腸細(xì)胞的LC-PUFA 生物合成比肝細(xì)胞高7 倍[18]。雖然在很多魚類中，肝臟被證明是脂肪生成的主要部位[19-20]，但本研究的結(jié)果表明，腸道在大菱鲆的脂質(zhì)合成中起著重要作用。

脂肪酸氧化代謝主要通過線粒體β氧化進(jìn)行[21]。CPT1 是線粒體內(nèi)脂肪酸β氧化的限速酶，催化?；o酶A 轉(zhuǎn)化為?；鈮A進(jìn)入線粒體基質(zhì)[22]。CPT1 在大菱鲆鰓中高表達(dá)，這與矛尾復(fù)蝦虎魚(Synechogobius hasta)[23]組織分布結(jié)果一致。但在紅鰭東方鲀[4]和黃顙魚(Pelteobagrus fulvidraco)[24]中，CPT1 主要在心臟和肌肉這些具有高脂肪酸β氧化需求的組織中表達(dá)。鑒于CPT1 在脂肪代謝和能量穩(wěn)態(tài)中的意義，不同魚類之間CPT1 基因的差異表達(dá)可能與其對(duì)能量需求和營(yíng)養(yǎng)狀況變化的反應(yīng)有關(guān)[23]。并且，CPT1 存在兩種亞型，在哺乳動(dòng)物中，CPT-1A廣泛表達(dá)于肝臟、脾臟、腸道和心臟等大多數(shù)組織中，而CPT-1B主要表達(dá)于肌肉、脂肪組織、心臟和睪丸[25]。兩種CPT1亞型(CPT-1A和CPT-1B)在代謝過程和調(diào)節(jié)中可能起到不同的作用[23]。

ACOX1 與ACOX3 是過氧化物酶體脂肪酸β氧化的限速酶，催化?；o酶A 去飽和為烯醇輔酶A[26]。一般來說，肝臟是過氧化物酶體脂肪酸β氧化的主要部位，在南極隆頭魚(Notothenia gibberifrons)中，過氧化物酶體β氧化可能占肝臟總活性的30%[27]。但在大菱鲆中，ACOX1 與ACOX3主要在腸道中表達(dá)，這與大西洋鮭的組織表達(dá)結(jié)果一致[14]，但是目前關(guān)于魚類過氧化物酶體脂肪酸β氧化的文獻(xiàn)較少，關(guān)于腸細(xì)胞過氧化物酶體脂肪酸代謝，以及肝細(xì)胞和其他細(xì)胞中脂肪酸過氧化物酶體脂肪酸β氧化途徑的相互作用還有待研究[28]。

關(guān)于甘油三酯的生物合成和水解，GPAT3、DGAT、ATGL、HSL、DAGLα和MGLL的組織表達(dá)特點(diǎn)很好地表明了大菱鲆脂肪消化和吸收的特點(diǎn)。腸道中甘油三酯(TAG)的合成有兩種路徑：一條是甘油一酯(MAG)路徑，就是把吸收的MAG在單酰甘油酰基轉(zhuǎn)移酶(MGAT)作用下，變成二酰甘油(DAG)，然后再在二?；视王；D(zhuǎn)移酶(DGAT)作用下變成TAG。另一條是甘油-3-磷酸(G-3-P)路徑，它以甘油為底物，甘油先通過甘油激酶磷酸化，生產(chǎn)α-甘油磷酸(或者直接以糖酵解產(chǎn)生的α-甘油磷酸為底物)。α-甘油磷酸在甘油-3-磷酸?；D(zhuǎn)移酶(GPAT)作用下生成二酰甘油[29]，接著DGAT發(fā)揮作用，生成TAG[30]。在本研究中，DGAT在腸道中高表達(dá)，而GPAT只在肝臟中高表達(dá)。這表明在大菱鲆中，MAG 途徑可能比G-3-P 途徑占優(yōu)勢(shì)。

兩種主要脂肪酶ATGL和HSL對(duì)肝臟和脂肪組織中的脂解至關(guān)重要。ATGL是TAG 水解、生成DAG 和脂肪酸的第一步的限速酶，而HSL負(fù)責(zé)隨后DAG 的降解，生成MAG 和脂肪酸[31]。在本研究中，ATGL主要在大菱鲆肝臟中表達(dá)，這與大黃魚組織表達(dá)結(jié)果相似[32]。MGLL與HSL有著協(xié)同作用，將脂肪細(xì)胞和其他細(xì)胞內(nèi)儲(chǔ)存的TAG 水解為甘油和脂肪酸，MGLL還可以補(bǔ)充脂蛋白脂肪酶，水解脂蛋白TAG 降解產(chǎn)生的單甘酯[33]。MGLL主要在大菱鲆的腦中表達(dá)，HSL主要在眼和脂肪組織中表達(dá)，這與紅鰭東方鲀組織表達(dá)結(jié)果相似[4]。但是在矛尾復(fù)蝦虎魚[23]中，HSL主要在腸中表達(dá)。組織特異性表達(dá)的差異表明，不同動(dòng)物之間可能存在不同的脂質(zhì)代謝機(jī)制[32]。DAGLα主要催化具有不同長(zhǎng)脂肪?；湹腗AG的“按需”生物合成[34]。大腦中DAGLα的高表達(dá)證明了其在大菱鲆腦中的特殊功能，而且DAGL還可生物合成2-花生四烯酸甘油、2-亞油酸甘油、2-油酸甘油和2-棕櫚酰甘油，這對(duì)中樞神經(jīng)系統(tǒng)的神經(jīng)調(diào)節(jié)很重要[34]。

PL主要由胰腺腺泡細(xì)胞分泌，并在十二指腸中起消化脂肪的作用[35]。PL主要在大菱鲆的脾臟和腸道中表達(dá)，可能在脂肪的消化方面起著重要作用。BSAL具有廣泛的底物特異性，不僅參與腸道內(nèi)三酰甘油的消化，還可參與脂溶性維生素酯和膽固醇酯的消化[36]。BSAL在大菱鲆的腸道和脾臟中高度表達(dá)，表明這種酶可能在這些組織中合成，然后分泌到消化道進(jìn)行TAG消化。

HL和LPL是參與脂肪降解的關(guān)鍵酶[37]。LPL水解血漿脂蛋白中存在的三酰甘油，并提供游離脂肪酸，用于脂肪組織中的儲(chǔ)存或在其他組織中的β氧化，在調(diào)節(jié)魚體內(nèi)脂質(zhì)含量方面起著關(guān)鍵作用[38]。HL屬于與血液循環(huán)中內(nèi)源性TAG代謝有關(guān)的酶之一，與LPL在功能上有相似之處，然而卻是兩種不同性質(zhì)的酶，HL主要作用于小顆粒脂蛋白，調(diào)節(jié)膽固醇從周圍組織轉(zhuǎn)運(yùn)到肝臟[39]。在本研究中，LPL在肝臟中的表達(dá)占主導(dǎo)地位，這與虹鱒(Oncorhynchus mykiss)和真鯛(Pagrus major)中的報(bào)告類似[40-41]，表明LPL基因主要表達(dá)在對(duì)脂肪酸β氧化或儲(chǔ)存有高脂質(zhì)需求的組織中[23]。HL也主要在大菱鲆肝臟中表達(dá)，可能與肝臟中膽固醇代謝調(diào)節(jié)有關(guān)。

關(guān)于載脂蛋白，其基因表達(dá)的組織分布與其功能高度相關(guān)。載脂蛋白ApoA1 是血漿高密度脂蛋白(HDL)的主要載脂蛋白，是磷脂和游離膽固醇的優(yōu)先受體[42]。ApoA4 主要作用于腸道脂質(zhì)吸收[16]。ApoB100 是低密度脂蛋白(LDL)和極低密度脂蛋白(VLDL)的主要蛋白質(zhì)成分[43]。ApoEα可以通過與不同細(xì)胞受體的相互作用，介導(dǎo)膽固醇和脂質(zhì)的運(yùn)輸和攝取[44]。在本研究中，載脂蛋白主要在大菱鲆肝臟和腸道中表達(dá)，這與中華鱘(Acipenser sinensis)[45]、塞內(nèi)加爾鰨(Solea Senegalensi)[46]、金頭鯛(Sparus aurata)[47]和石斑魚(Epinephelussp.)[48]的結(jié)果相似。大多數(shù)載脂蛋白基因在腸道和肝臟中高表達(dá)，可能與脂蛋白將腸道中吸收的脂質(zhì)運(yùn)輸?shù)礁闻K儲(chǔ)存或代謝的功能有關(guān)。

膽固醇的生物合成由反饋機(jī)制控制，關(guān)鍵酶是HMG-CoAr[49]，在大菱鲆的腸道和肝臟中高表達(dá)。膽汁酸在脂肪消化和脂肪吸收方面有著不可替代的作用[50]，CYP7A1 是膽汁酸合成的第一限速酶，對(duì)肝臟中膽汁酸的合成至關(guān)重要[51]。在哺乳動(dòng)物中，CYP7A1 僅在肝臟中表達(dá)[52-53]。在大菱鲆中，主要在腸道和肝臟中表達(dá)，這與虹鱒的組織表達(dá)結(jié)果相似[51]，說明這些組織可能與膽汁酸合成及其腸肝循環(huán)有關(guān)[54]。

PPARα存在兩個(gè)亞型，即PPARα1 和PPARα2，二者功能多樣化，PPARα1 主要參與脂肪的生成，PPARα2 主要參與脂肪酸的β氧化[55]。在哺乳動(dòng)物中，PPARα主要在脂質(zhì)代謝活躍的組織中表達(dá)，如肝臟、心臟和肌肉[56]。在魚類中，矛尾復(fù)蝦虎魚[23]、擬庸鰈(Pleuronectes platessa)和金頭鯛[57]中的PPARα也在肝臟和心臟中高表達(dá)，但在褐鱒(S.trutta)中，PPARα主要在肌肉中表達(dá)[58]。在本研究中，PPARα1 主要在大菱鲆的腸道和胃中表達(dá)，PPARα2 主要在心臟中表達(dá)。PPARα是一種配體激活的轉(zhuǎn)錄因子，可以與相應(yīng)的反應(yīng)元件結(jié)合以激活脂肪酸β氧化中的靶基因。因此，推測(cè)PPARα2 在心臟脂質(zhì)代謝過程中可能發(fā)揮關(guān)鍵作用。

迄今為止，PPARβ在魚類中的作用尚不清楚，該基因在大菱鲆所有組織中的表達(dá)量均較低。一項(xiàng)關(guān)于長(zhǎng)鰭籃子魚(Siganus canaliculatus)的研究表明，鰓具有最高的PPARβ表達(dá)[59]。在紅鰭東方鲀中，PPARβ在眼睛、心臟和腦中具有相對(duì)高的表達(dá)[4]。本研究結(jié)果顯示，PPARβ在大菱鲆的肝臟中表達(dá)量較高，推測(cè)可能是PPARβ參與了某些特定脂肪酸的代謝。

PPARγ可以控制脂肪組織中脂質(zhì)的儲(chǔ)存及脂肪組織的分化[60-61]。在大菱鲆中，PPARγ主要表達(dá)在腸道和肝臟中，與紅鰭東方鲀[4]以及長(zhǎng)鰭籃子魚[59]實(shí)驗(yàn)中觀察到的情況類似。有研究報(bào)告稱，脂肪組織和肝臟是PPARγ表達(dá)的主要部位[57-62]，這表明PPARγ可能在控制魚類這些組織的脂質(zhì)代謝和儲(chǔ)存功能中起著關(guān)鍵作用。

SREBP-1 是一種膜結(jié)合轉(zhuǎn)錄因子，調(diào)節(jié)脂肪生成基因如FAS和ACAC的表達(dá)，是測(cè)定脂肪生成能力的指標(biāo)基因之一[63]。在矛尾復(fù)蝦虎魚[23]和黃顙魚[24]中，SREBP-1 主要在肝臟中表達(dá)，但在本研究中，SREBP-1 主要在眼和腦中特異性表達(dá)，SREBP-1 可能在這些組織的脂肪生成調(diào)節(jié)中起重要作用。

LXRα在調(diào)節(jié)膽固醇穩(wěn)態(tài)中起著重要作用，通過泛素化脂蛋白受體調(diào)節(jié)膽固醇的攝取[64]。在本研究中，LXRα主要在大菱鲆的肝臟、腎臟和脾臟中表達(dá)，在紅鰭東方鲀[4]和虹鱒[65]中，LXRα主要在脾臟表達(dá)，表明該基因可能參與魚類健康調(diào)節(jié)。

HNF4α參與碳水化合物代謝，是糖異生速率控制酶磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶(PEPCK)的主要調(diào)節(jié)蛋白[66]。HNF4α也在大菱鲆的腸道和肝臟中高表達(dá)，說明大菱鲆的腸道和肝臟可能是碳水化合物代謝的主要場(chǎng)所，而碳水化合物能以多種方式與脂質(zhì)代謝產(chǎn)生相互作用[67]。

綜上所述，本實(shí)驗(yàn)詳細(xì)研究了29 個(gè)脂代謝關(guān)鍵基因在大菱鲆體內(nèi)的組織表達(dá)情況，為研究大菱鲆脂代謝特征及探索不同儲(chǔ)脂類型魚類中脂肪代謝的多樣性提供了基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。

（作者聲明本文無實(shí)際或潛在的利益沖突）