《Frontiers in Endocrinology》：Spatiotemporal characterization of ghrelin and cholecystokinin levels in the gastrointestinal tract of juvenile Sparus aurata: effects of feeding status and diet composition
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本研究首次系统描绘了金头鲷（Sparus aurata）幼鱼胃肠道中两种关键食欲调节肽——胃饥饿素（Ghrl）和胆囊收缩素（Cck）的蛋白水平时空分布图谱。文章揭示了Ghrl和Cck沿胃肠道的特异性分布（Ghrl在S3、S5段富集；Cck在S5段最高），并详细阐述了其在短期禁食-再投喂过程中的动态变化及日粮组成（特别是高植物蛋白日粮及功能添加剂）的调控作用，为水产养殖中精准投喂策略的优化提供了重要的生理学依据。
引言
摄食调节依赖于脑-肠轴内复杂的神经内分泌通路，其中胃饥饿素（Ghrl）和胆囊收缩素（Cck）是核心参与者。饥饿是身体对食物的生理需求，而饱腹感是进食后的满足感。在鱼类中，如同在其他脊椎动物中一样，食欲调节依赖于刺激（促食欲）或抑制（厌食欲）摄食的大脑和内分泌信号之间的复杂相互作用。许多这些激素由胃肠道（GIT）响应食物摄入而产生，有助于饱腹感并影响肠道蠕动和激素分泌。本研究旨在：i）详细描述金头鲷幼鱼胃肠道中Ghrl和Cck浓度的分布特征；ii）研究短期禁食和随后再投喂如何影响这些激素水平的时空动态；以及iii）评估日粮组成对两种激素动态的影响。
材料与方法
实验在西班牙加的斯大学的室内设施中进行。金头鲷幼鱼初始平均体重为13.33 ± 0.16 g，随机分配至9个400 L水族箱中。实验日粮包括：i）对照日粮（CT），含20%鱼粉；ii）植物蛋白日粮（PP），用水解植物蛋白替代60%鱼粉；iii）GG日粮，在PP日粮基础上添加2%的LB-GreenGrape功能添加剂。实验结束时，在持续投喂（Cf）状态下，于最后一次投喂后（09:00）的2、6和24小时取样；随后进行7天禁食（Ft），并在禁食结束时取样；最后进行再投喂（Rf），并在再投喂后2、6和24小时取样。胃肠道被划分为五个区域：胃（S1）和四个等长的肠段（S2–S5）。使用商业ELISA试剂盒定量各肠段中的Ghrl和Cck水平。
结果
基线表征
在未受营养挑战、饲喂商业日粮的幼鱼中，投喂后4小时取样。Ghrl水平在GIT的S3和S5段显著高于S1和S2。Cck水平从S1到S4呈下降趋势（不显著），但在S5显著增加。
摄食后和禁食期间Ghrl和Cck水平的 temporal 波动
在饲喂CT日粮的鱼中，验证了第一阶段的结果。Ghrl含量分布模式相似，S5段的水平显著高于S1和S2。Cck水平在各段间有差异，S2最高，与S1有显著差异。 temporal 分析显示，Ghrl和Cck水平在不同肠段和不同时间点存在显著相互作用。在胃（S1）中，Ghrl和Cck水平呈现相反模式，随着禁食时间延长，Cck水平变得显著高于Ghrl。在S2段，Cck水平逐渐增加，在Cf-24h时显著超过Ghrl。在S5段，Ghrl水平在Cf-2h时显著高于Cck，随后模式发生逆转。
日粮组成对随时间变化的激素反应的影响
实验日粮对生长性能有显著影响。CT组最终体重、增重率（WG）和特定生长率（SGR）最高，PP组最低，GG组居中。PP组的饲料转化率（FCR）最高。日粮和时间对Ghrl（S1）和Cck（S2）水平均有显著的交互作用。对于Ghrl，PP日粮组在整个实验时间线上无显著 temporal 变异，而CT日粮组在投喂后24小时（Cf-24h）Ghrl水平显著下降。PP和GG组在Cf-24h时的Ghrl值高于CT组。对于Cck，所有日粮组在禁食7天（Ft-7d）和再投喂后24小时（Rf-24h）均出现峰值，后者尤为显著。相关性分析显示，在摄食后和再投喂阶段，胃Ghrl（S1）和前肠Cck（S2）水平在CT和PP日粮组呈显著负相关，而在GG日粮组摄食后呈显著正相关。禁食期间无显著相关性。摄食量（FI）在CT日粮组最高，PP组最低，GG组居中。投喂后24小时内平均Ghrl水平在PP和GG组显著高于CT组，而Cck水平在日粮处理间无显著差异。
讨论
本研究首次在金头鲷中量化了GIT沿线的Ghrl和Cck蛋白水平。Ghrl在远端肠道段（S5）的高水平表明其在调节蠕动和终末消化过程方面具有局部作用。Cck在S5的富集提示其除了早期消化作用外，还可能参与调节水分吸收和排便相关蠕动。 temporal 动态显示Ghrl和Cck具有互补的、通常是相反的变化，与它们的促食欲和厌食欲作用一致。日粮组成显著影响了激素反应。高植物蛋白日粮（PP和GG）维持了较高的胃Ghrl（S1）水平，同时降低了肠Cck（S2）水平，这可能反映了饱腹感延长和摄食量减少，或与较低热量摄入相关的激素释放变化。长时间禁食后再投喂后观察到的显著Cck激增说明了该调节系统的适应性可塑性，反映了对恢复摄食和消化活动的预期准备。Ghrl和Cck之间的负相关关系突出了它们在能量稳态和摄食时空协调中的互补作用。功能添加剂（GG）改变了摄食后Ghrl和Cck的相关性，表明其可能调节这两种激素之间的平衡。
结论
本研究通过首次详细量化金头鲷GIT中的Ghrl和Cck蛋白，扩展了当前对金头鲷食欲调节的认识。结果揭示了显著的空间差异，两种激素均在后肠（S5）高水平积累。跨摄食后、禁食和再投喂条件的 temporal 分析突出了动态的、肠段特异性的调整。日粮组成进一步影响了这些反应。PP和GG日粮在投喂后维持了较高的胃Ghrl（S1）水平，同时降低了肠Cck（S2）。再投喂后观察到的显著Cck激增说明了该调节系统的适应性可塑性。总之，这些发现强调了金头鲷的食欲控制是如何从激素（Ghrl和Cck）与日粮、营养状态之间精细调整的时空相互作用中产生的。
未来展望
未来的研究应扩大内分泌范围，超越Ghrl和Cck，涵盖更多外周和中枢的食欲相关肽，从而捕捉支撑金头鲷摄食调节的更综合的激素景观。应特别关注中段和远端肠道区域。一个互补的重点是将胃肠道测量与循环激素水平相结合，从而区分组织库存和真正的分泌事件。并行评估基因表达将进一步阐明观察到的变化是源于合成、释放或降解等的调节。
