口服的鲑鱼酰化胃饥饿素（ghrelin）可通过胃饥饿素受体增加普通鲤鱼（Cyprinus carpio）的食物摄入量，这一过程可能主要通过感觉神经实现，而非通过全身吸收

《Peptides》：Oral salmon acylated ghrelin increases food intake in common carp ( Cyprinus carpio) via ghrelin receptors, likely through sensory nerves rather than systemic absorption

口服鲑鱼酰化饥饿素（sAG）通过激活肠道GHS-R和迷走神经传入途径，在草鱼中剂量依赖性增强采食量且无全身吸收，首次证实鱼类ghrelin的局部神经内分泌调控机制。

　　

木原实|山胁哲平|片山英和|海谷博之

东海大学生物科学学院海洋生物学与科学系，日本札幌市南区南泽5-1-1-1，邮编005-8601

摘要

本研究阐明了口服鲑鱼酰化胃饥饿素（sAG）对普通鲤鱼（Cyprinus carpio）摄食量的局部作用机制，并评估了其在水产养殖中的潜力。实验中准备了含有sAG的饲料（浓度范围为0.001至13.04 μg/g），并以鱼体重2.0%的剂量一次性喂给鲤鱼。当饲料中sAG的浓度达到0.64 μg/g（相当于每100克体重1.3 μg）或更高时，鲤鱼的额外摄食量显著增加，但在1.20 μg/g（相当于每100克体重2.4 μg）时达到平台期。尽管有这种行为效应，但通过N端和鲑鱼特异性C端放射免疫测定法测量得到的血浆胃饥饿素水平并未改变，这证实sAG并未被系统吸收。预先使用胃饥饿素受体拮抗剂[D-Lys3]-GHRP-6或辣椒素处理后，这种促食欲效应消失，表明sAG的作用是通过生长激素分泌刺激受体信号传导和周围感觉神经元（可能是迷走神经传入纤维）实现的。这些发现首次证明鱼类胃饥饿素可以通过非循环神经内分泌途径发挥生物学活性，从而加深了我们对脊椎动物肠道-大脑轴的理解，并突显了利用局部作用肽类调节水生生物生理功能的潜力。

引言

胃饥饿素是一种多效肽激素，最初在哺乳动物胃中被发现，它作为生长激素分泌刺激受体（GHS-R）的内源性配体[1]。胃饥饿素在刺激生长激素（GH）释放、调节食欲、调节能量平衡以及影响胃肠道运动方面起着关键作用[2]、[3]、[4]。胃饥饿素以两种主要形式存在于体内：一种是具有N端第三丝氨酸残基上-辛酰基修饰的生物活性酰化胃饥饿素（AG），这是其与GHS-R结合所必需的；另一种是非活性形式脱酰化胃饥饿素（DAG）[1]。

正如海谷等人[5]所总结的，胃饥饿素已在多种鱼类中被发现，主要在胃和肠道中合成。在某些物种中，其表达在禁食期间会增加，表明其在能量稳态中具有保守的调节作用[6]。在金鱼（Carassius auratus）中，脑室内和腹腔内注射合成AG可以显著促进食物摄入和运动活动，表明中枢和周围胃饥饿素信号通路都参与其中[7]。单独的DAG没有促食欲效应，但在高剂量下与AG共同给药时可以拮抗AG的作用，表明其在食欲控制中具有调节功能。辣椒素诱导的感觉传入神经的损伤会消除腹腔内注射AG的促食欲效应，表明其周围作用是通过迷走神经或内脏感觉通路介导的[8]。这种双重机制，包括直接的中枢效应和间接的外周感觉信号传导，突显了胃饥饿素在脊椎动物（包括鱼类）中调节的复杂性。

尽管关于注射给药的大量数据已经存在，但关于口服胃饥饿素的生理效应在鱼类中的研究仍然很少。在哺乳动物中，木原等人[9]报告称，含有胃饥饿素的鲑鱼胃提取物（sSE）经口服给药后仍保持生物活性，可增加食物摄入量并保护心脏免受损伤。这一发现表明，来源于鱼类的AG，特别是鲑鱼AG，在不同物种中经口服给药后可能仍然具有生物活性。

胃饥饿素已在狗鲑（Oncorhynchus keta）中被发现，其中对GHS-R结合和激活至关重要的“活性核心”肽序列高度保守，功能与哺乳动物胃饥饿素相同。功能研究表明，合成的鲑鱼AG（sAG）在表达GHS-R1a的细胞系中表现出与哺乳动物胃饥饿素相当的结合亲和力[10]。

由于酶降解和通过肠上皮的吸收有限，口服生物活性肽的生物利用度存在固有挑战[11]。然而，某些肽结构或配方能够抵抗降解，并可能产生局部或全身效应。例如，S?upecka-Ziemilska等人[12]发现，口服给予来自胃饥饿素基因的23个氨基酸肽obestatin可提高仔猪的循环水平。这表明结构类似于obestatin的24个氨基酸肽sAG也可能穿过胃肠道屏障。

在水产养殖中，能够增强食欲或生长的口服活性饲料添加剂具有重要的实际意义，尤其是对于像普通鲤鱼（Cyprinus carpio）这样的经济价值较高的物种[13]。开发此类方法可以提高喂养效率和可持续性，从而为确保未来的蛋白质来源做出贡献[14]、[15]。

在本研究中，我们探讨了口服给药的sAG是否能在普通鲤鱼中引发生理效应，普通鲤鱼与作为模型物种的金鱼亲缘关系密切。具体来说，我们关注其潜在的促食欲作用，因为这一口服效应在该物种中尚未得到证实。确定鱼类来源的胃饥饿素在口服给药后是否仍然具有活性，可能会为通过饮食调节水产养殖物种的摄食行为和能量调节开辟新的途径。

实验部分

鲑鱼胃饥饿素C端放射免疫测定法（sC-RIA）的开发和验证

基于牛蛙胃饥饿素测定的方法[16]，开发了一种特异性识别鲑鱼胃饥饿素C端（残基12–24）的放射免疫测定法（RIA）。作为抗原的鲑鱼胃饥饿素（12–24）在N端含有半胱氨酸残基（CSQKPQGKGKPPRV-NH₂），由Sigma-Aldrich（日本东京）公司合成。抗体生产外包给Sigma-Aldrich公司，使用该抗原免疫兔子获得抗血清，并储存在-80°C条件下。

实验1. 额外摄食量的剂量-反应关系

额外摄食量在剂量2.4之前呈剂量依赖性增加，之后达到平台期（图1）。剂量2.4及更高剂量组的摄食量显著高于剂量0组（p < 0.05）。

实验2. 胃饥饿素受体拮抗剂对额外摄食量的影响

在没有GHS-R拮抗剂[D-Lys3]-GHRP-6的情况下，sAG显著增加了额外食物摄入量（图2），其中剂量2.4组的摄入量显著高于剂量0组（p < 0.001）。相反，预先使用拮抗剂显著抑制了促食欲效应

促食欲效应及其在水产养殖中的意义

虽然胃饥饿素的促食欲效应通过中枢和外周途径在多种鱼类中已有充分研究[6]、[19]、[20]、[21]、[22]，但本研究首次证明口服给药的sAG能诱导鲤鱼摄食量呈剂量依赖性增加。先前的研究表明，长期补充胃饥饿素相关肽（如胃饥饿素类似物GHRP-6）可以改善鱼类的生长表现和饲料效率[28]。然而，其具体作用机制尚不明确

结论

本研究首次证明，口服给药的sAG能以剂量依赖性方式显著增加普通鲤鱼的摄食量。尽管没有检测到胃饥饿素进入血液，但促食欲效应仍然明显，表明其作用机制是通过GHS-R信号传导和肠道中的感觉神经通路实现的。与哺乳动物的研究结果一致，GHS-R拮抗剂和辣椒素均能抑制这种效应，这强烈支持其通过神经途径发挥作用的观点

作者贡献声明

木原实：撰写 – 审稿与编辑、初稿撰写、资源获取、项目管理、方法学设计、实验实施、资金申请、概念构思。片山英和：资源获取、实验实施。山胁哲平：实验实施、数据分析。海谷博之：初稿撰写、资源获取、实验实施、概念构思。

利益冲突声明

作者声明以下可能构成潜在利益冲突的财务利益/个人关系：木原实表示获得了丸红日新饲料有限公司的财务支持。如果还有其他作者，他们声明没有已知的可能影响本文研究的财务利益或个人关系。

致谢

我们感谢已故的小林诚在获取鲤鱼标本方面提供的宝贵帮助，同时也感谢大山梓出色的技术支持。本研究部分得到了丸红日新饲料有限公司的支持。

作者披露

木原博士在本研究期间获得了丸红日新饲料有限公司的共同研究资助。其他作者声明没有需要披露的利益冲突。