在斑点巴比伦鱼（Babylonia areolata）中，对类似corazonin（Crz）的肽类以及类似促性腺激素释放激素（GnRH）的肽类进行了基因组学和转录组学分析

《Comparative Biochemistry and Physiology Part D: Genomics and Proteomics》：Genome and transcriptome mining of the corazonin (Crz)-like peptide and gonadotropin-releasing hormone (GnRH)-like peptides in the spotted Babylon, Babylonia areolata

提高泰国拟态巴比伦蜗牛（Babylonia areolata）养殖效率需解析其神经内分泌调控机制。本研究通过转录组分析首次鉴定出ba-Crz-like和ba-GnRH-I/-II-like三种mRNA，其编码的肽在CNS及卵巢中特异性表达，且ba-Crz在生殖腺和神经节中呈阳性免疫反应。进一步揭示了ba-GnRH-II在成熟雌性中的表达衰减现象，为后续受体鉴定及功能研究奠定基础。

　　

乌拉伊潘·萨坦（Uraipan Saetan）、纳帕马尼·科尔通（Napamanee Kornthong）、苏帕瓦迪·杜安普隆（Supawadee duangprom）、苏皮塔·塔纳萨韦特（Supita Tanasawet）、瓦尼达·苏克塞特西里（Wanida Sukketsiri）、蒙塔坎·坦廷（Montakan tamtin）、佩查拉特·潘通（Phetcharat Phanthong）、阿莫恩拉特·桑普里克（Amornrat Sanprick）、纳拉因里特·钦法克（Narainrit Chinfak）、吉拉瓦特·萨坦（Jirawat Saetan）

泰国宋卡府宋卡大学理学院生物科学系，90110

摘要

斑点巴比伦蜗牛（Babylonia areolata）是泰国及其他亚洲国家的一种经济价值较高的海洋物种。由于对其肉类的需求较高，因此改进该物种的水产养殖技术至关重要。鉴于该物种在繁殖过程中缺乏神经内分泌调控机制，我们对其中枢神经系统和卵巢进行了转录组分析，并通过比对已报道的基因组信息来寻找相关的神经激素。研究发现，B. areolata中存在类似心脏素（ba-Crz）和促性腺激素释放激素（ba-GnRH）的mRNA。ba-Crz类mRNA编码的成熟肽为QNYHYSNGWHP；而两种ba-GnRH类mRNA分别编码ba-GnRH-I和ba-GnRH-II类肽，其活性肽分别为QIHFSPTWGT和QIHFSHSWGT。在ba-Crz基因中发现了两个内含子，而在ba-GnRH基因中各发现一个内含子。这三类肽在系统发育上归属于软体动物中的Crz和GnRH分支。RT-PCR实验表明这些mRNA在多种器官中均有表达，尤其是在神经节中表达显著；进一步通过原位杂交验证了这一结果。免疫组化显示Crz类肽在中枢神经系统和卵巢中均呈阳性反应。为研究卵巢周期中的表达情况，发现ba-Crz类和ba-GnRH-I类mRNA在未成熟和成熟雌性蜗牛的中枢神经系统中持续表达，而ba-GnRH-II类mRNA在成熟蜗牛的中枢神经系统中的表达显著降低。本研究初步证实了B. areolata中存在GnRH/AKH/Crz肽；目前正在进行这些肽的受体及其生物学功能的进一步研究，以明确其确切身份。

引言

斑点巴比伦蜗牛是一种具有经济价值的海洋蜗牛，在许多国家都有食用需求，在泰国也成功实现了人工养殖（Chaitanawisuti, Kritsanapuntu和Natsukari, 2002; Chaitanawisuti, Kritsanapuntu和Natsukari, 2004）。已有研究探讨了影响其产卵、亲本质量、幼体质量及繁殖表现的因素（Kritsanapuntu等, 2007; Sangsawangchote等, 2010），以及可持续的水产养殖方法（Chaimongkol等, 2023）。了解调控该蜗牛繁殖和产卵的激素是提高养殖效率的关键。据报道，B. areolata的中枢神经系统由脑神经节、侧足神经节、顶神经节、足神经节和内脏神经节组成（Thaweethamsewee等, 2011），为后续研究神经内分泌物质的分布奠定了基础。目前已通过免疫学方法证实该物种中存在APGW类肽（Muenpo, 2010）和类似产卵激素的肽（Saetan等, 2017）。然而，仍需进一步研究调控繁殖表现的神经内分泌物质，以支持高效的水产养殖实践。

促性腺激素释放激素（GnRH）、脂肪动员激素（AKH）和心脏素（Crz）属于存在于无脊椎动物中的肽超家族（Hauser和Grimmelikhuijzen, 2014; Zandawala等, 2018）。在该肽家族中，只有GnRH同时存在于脊椎动物和无脊椎动物中，而其他激素则主要存在于无脊椎动物中（Sakai等, 2017）。不同物种中存在多种GnRH异构体，例如人类中的GnRH-I和GnRH-II，以及海鞘和七鳃鳗中的多种GnRH异构体。相比之下，无脊椎动物通常只含有一种形式的GnRH（Kawada等, 2013; Roch等, 2014）。在甲壳类动物中，外源性GnRH可刺激繁殖（Ngernsoungnern等, 2008; Guan等, 2014）。在软体动物中，已研究GnRH类肽的分布及其作用，并发现了内源性GnRH及其在繁殖和非繁殖过程中的功能（Nuurai等, 2014; Nuurai等, 2016; Kanda等, 2006; Tsai, Maldonado和Lunden, 2010; Tsai, Sun, Rochester和Wayne, 2010; Treen等, 2012）。

研究表明，Crz可能由祖先GnRH演化而来，其分布范围涵盖软体动物、环节动物和节肢动物（Hauser和Grimmelikhuijzen, 2014）以及棘皮动物（Zandawala等, 2017）。这种肽最初在昆虫（如Periplaneta americana，Veenstra, 1989）中被发现。在Drosophila melanogaster中，Crz参与调节饥饿时期的摄食行为，有助于维持能量平衡（Kubrak等, 2016）。在甲壳类动物中，Crz可促进蜕皮过程（Xie等, 2024），并在Scylla paramamosain中改善多种繁殖参数（Yang等, 2025）。最近的研究还发现Crz在鲍鱼（Haliotis discus hannai和Lymnaea stagnalis）中具有生物活性，与摄食行为、运动和繁殖相关（Fodor等, 2020, 2021, 2024; Kim等, 2024）。

AKH在昆虫中已被广泛研究，它参与调节飞行和饥饿状态下的脂质和碳水化合物水平（Van der Horst, 2003; Mochanová等, 2018），并通过调控D. melanogaster中的食欲相关基因和代谢基因表达来影响食物摄入（Gáliková等, 2017）。尽管AKH与GnRH在结构上相似，但在软体动物中并未表现出明显的繁殖功能（Johnson等, 2014）。同样，在牡蛎（Crassostrea gigas）中也发现了AKH，但未观察到其与动物能量状态的相关性（Dubos等, 2016）。

基于配体-受体结合实验及广泛的系统发育和转录组分析，许多关于软体动物中GnRH的研究提出，先前归类为“GnRH”的肽应重新分类为Crz（Zandawala等, 2018; Tsai, 2018; Kim等, 2024），而先前归类为AKH的肽应重新分类为GnRH（Zandawala等, 2018; Kim等, 2024）。本研究通过基因组和转录组分析发现了B. areolata中的ba-Crz类mRNA和两种ba-GnRH类mRNA。我们正在进行的项目旨在更清晰地分类这些分子，包括鉴定其受体并研究其生物学功能。

样本

样本来自泰国昌塔布里省和宋卡省的蜗牛养殖场。这些蜗牛被暂养在装有新鲜海水的塑料水箱中至少一天，随后在实验室适应3–4小时后被用于实验。采集含有中枢神经系统、卵巢和其他外周组织的样本，并用Trizol试剂（Invitrogen）保存以备后续RNA分析；部分样本还进行了固定处理。

B. areolata中枢神经系统和生殖腺的转录组构建

B. areolata中枢神经系统的转录组分析显示，约78%的测序数据成功映射，其中超过60%为唯一映射的序列。功能注释将数据分为六大KEGG通路类别：细胞过程、环境信息处理、遗传信息处理、人类疾病、代谢和生物系统。在生物系统类别中，...

讨论

本研究证实B. areolata中存在GnRH/AKH/Crz肽。这些肽在不同无脊椎动物中存在，而GnRH主要存在于脊椎动物中（Roch等, 2011; Li等, 2016）。最近有研究建议调整这些肽在无脊椎动物中的命名：先前认为属于Lophotrochozoa的GnRH应重新归类为Crz，而先前认为属于AKH的肽应归类为GnRH（基于配体-受体证据）。

CRediT作者贡献声明

乌拉伊潘·萨坦（Uraipan Saetan）：撰写、审稿与编辑、初稿撰写、验证、方法学设计、实验设计、数据分析、概念构建。纳帕马尼·科尔通（Napamanee Kornthong）：撰写、审稿与编辑、初稿撰写、验证、方法学设计、实验设计、概念构建。苏帕瓦迪·杜安普隆（Supawadee duangprom）：撰写、审稿与编辑、初稿撰写、方法学设计、实验设计。苏皮塔·塔纳萨韦特（Supita Tanasawet）：撰写、审稿与编辑、初稿撰写、方法学设计、实验设计。

利益冲突声明

所有作者均无利益冲突。

致谢

本研究得到了国家科学、研究与创新基金（NSRF）和宋卡大学（项目编号：SCI6601123S的支持。感谢昌塔布里省塔迈区Klongkud分区的Hiran Bamrungpan和Kung Krabaen Bay皇家开发研究中心提供样本支持。