鱼类生长激素---结构和生理功能
鱼类生长激素与养殖效益关系研究
鱼类生长激素与养殖效益关系研究一、引言鱼类养殖是我国重要的水产品生产方式之一，对于满足大众对鱼类产品的需求起到了重要作用。
然而，随着人口的增加和需求的不断增长，如何提高鱼类的养殖效益成为了一个迫切需要解决的问题。
为了达到这一目标，人们开始研究使用生长激素来促进鱼类的生长和增长速度。
本文将探讨鱼类生长激素与养殖效益之间的关系，并分析其优势和局限性。
二、鱼类生长激素的分类1. 内源性激素内源性激素是由鱼类自身产生的激素，包括生长激素、促性腺激素、甲状腺激素等。
这些激素在鱼类的正常生长和发育中起着重要作用。
2. 外源性激素外源性激素是人工合成或从其他物种中提取的激素，主要包括生长激素、睾酮、雌激素等。
这些激素通过人工添加的方式进入鱼类的体内，以促进其生长和增重。
三、生长激素对鱼类的作用1. 促进鱼类生长生长激素可以刺激鱼类的生长潜能，加速其生长速度。
通过与其受体结合，生长激素可以促进蛋白质合成、促进鱼类细胞的分裂和增殖，并促进鱼类的肌肉生长。
2. 提高鱼类的抗病能力生长激素在鱼类体内的作用不仅仅是促进生长，还可以增强鱼类的免疫力和抗病能力。
鱼类免疫力的提高可以减少疾病的发生率，降低养殖过程中的损失。
3. 促进鱼类的繁殖某些外源性激素可以模拟内源性激素的作用，促进鱼类的繁殖。
通过合理使用生长激素，可以提高鱼类的产卵率和受精率，增加养殖效益。
四、鱼类生长激素的应用案例1. 水产养殖中的生长激素应用在水产养殖中，生长激素被广泛应用于各类鱼类的养殖中。
例如，在鲤鱼养殖中，通过合理添加生长激素，可以显著提高鲤鱼的生长速度和体重。
2. 生长激素在养殖塘改良中的应用生长激素的应用还可以用于养殖塘的改良。
通过调整生长激素的浓度和添加方式，可以改变养殖环境中鱼类的生长趋势，提高养殖效益。
3. 鱼类生长激素在水产种苗中的应用生长激素在水产种苗中的应用也被广泛研究。
通过合理使用生长激素，可以提高鱼类种苗的生长速度和存活率，为养殖业提供更好的种苗资源。
鱼类生长激素---结构和生理功能
鱼类生长激素的结构和生理功能20世纪60年代，人们发现将动物脑垂体匀浆后拌饵料喂鱼可显著提高鱼类的生长速度，自此，生长激素(GH)开始应用于水产养殖。
70年代中期，GH分离和活性鉴定技术得到了发展，人们开始尝试给鱼类注射或投喂具有生物学活性的外源性GH来促进鱼类生长。
随着基因工程和转基因技术的发胜，GH的产量大大提高更加开拓了(GH)的应用前景。
本文现将鱼类(GH)的结构、生理功能等几个方面进行综述。
鱼类生长激素的结构鱼类GH是鱼类脑垂体前叶嗜酸性细胞分泌的一种由173到188个氨基酸组成、分子量在20000到22000道尔顿之问的单链蛋白类激素，随潜GH分离纯化技术的不断完善，目前，鳗鲡、银大麻哈鱼、虹鳟、斑点叉尾鲴等鱼类GH结构分析工作已经完成，并证实了鱼类(GH)在分子量、氨基酸组成和序列等方面与其他脊椎动物的(GH)存在一定的同源性。
其中，硬骨鱼类不同目之间GH结构同源性为53％～55％，硬骨鱼类与其他脊椎动物GH的同源性则较低。
鱼类GH聚丙烯酰胺凝胶电泳(PAGE)分离分析研究发现：某些鱼类的GH存在两种形态，Kawauchi等1986年发现：大麻哈鱼的两种(GH)形态分子量都为22000Da，等电点分别为5．6和6．0，但两者氨基酸组成不同，推测可能存在两种编码基因。
随后，在鳗鲡、海鲈等鱼叫一也发现有两种形式的(GH)。
鱼类生长激素的生理功能促进鱼类生长GH是在鱼类机体生长发育起关键作用的调节因予，GH几乎可作用jl-机体的所有组织，刺激组织发育，增加体细胞的大小和数目。
GH发挥促生长作用一般认为可通过两种方式：一是，认为GH首先作门于肝细胞膜上的GH受体（GHR），机体许多组织细胞，如骨胳系统、胃肠道、肾脏等均有GHR的存在或GHRmRNA的表达，GH与肝细胞GH受体结合促进肝细胞产生类胰岛素样生长因子一1(IGF一1)，再由IGF一1作用于靶细胞从而间接的促进细胞的增殖和生长；二是，认为GH起促进软骨代谢作用时需由IGF一1介导，但当促进骨骼延伸和生长时则不需要TGF—l参与，而是通过直接刺激软骨细胞生长来实现。
金鱼生长素Ⅰ基因的原核表达及其多克隆抗体制备
Ｇ Ａ Ｃ 分别 包含 了 Ｂｍ Ａ Ｔ Ｃ３ ａ Ｈ Ｉ和 Ｎ ｔ ｏ Ｉ酶切 位点 （ 下 划线部 分 ） 以含有 金 鱼生 长 激 素 基 因 的质 粒 ｐ ｌｅ ． Ｂｕ—
Ｇ 蛋 白的多 克隆抗 体 ， ＨＩ 为用 于转 基 因水 稻 、 酵母 中 表达蛋 白检测 的研 究奠定基础 ．
鱼类生长激素（Ｇ ｆＨ）是由鱼 的脑垂体前叶细胞 合成分 泌 的一种单 链 多肽 类激 素 ， 有促 进 鱼体 生 长 具 发育 、 节蛋 白质合 成和脂肪代 谢等 生理功 能 ， 调 它可 以 增 加鱼的食 欲 并提 高 饲 料 转化 率… ． 此外 ， 参 与鲑 还
生长激素及其基因转移对鱼类生长和渗透压的调节作用
动物学报 46(4):407～415,2000A cta Zoologica S i nica 生长激素及其基因转移对鱼类生长和渗透压的调节作用3傅萃长 朱作言(中国科学院水生生物研究所淡水生态和生物技术国家重点实验室,武汉 430072)摘 要 生长激素及其基因转移对鱼类生长和渗透压的调节起着重要作用。
转生长激素基因鱼表现出明显的快速生长效应。
生长激素促进了鲑科鱼类对海水的适应能力。
本文对此进行了综述,并讨论了生长激素及其基因转移对鱼类生长和渗透压调节作用的生理机制、生长激素与胰岛素样生长因子以及甲状腺激素的关系。
关键词 鱼 生长激素 转基因 生长因子 甲状腺激素鱼类生长激素是由脑垂体间叶的α细胞合成分泌的一段单链多肽,由173到188个氨基酸组成,分子量为20000～22000道尔顿。
它在调节鱼类的生长和代谢方面起着重要的作用(Donaldson et al.,1979)。
天然的或重组DNA技术生产的生长激素通过注射、浸泡、埋植、灌喂和投喂等方式都能促进鱼类生长(Peter et al.,1995)。
利用基因工程技术获得的转生长激素基因鱼亦显示了快速生长效应(Zhu et al.,1986;朱作言等,1989)。
同时,生长激素在鱼类渗透压调节中也具有重要作用(Hirano,1991)。
1 转生长激素基因鱼的研究111 转生长激素基因鱼研究的进展60年代,童第周等应用细胞核移植技术研究鱼类早期发育过程中的核质关系,在世界上首次得到了核移植鱼(童第周等,1963),并在70年代研制成功属间“核质杂种鱼”(童第周等,1980;童第周,1973),这一结果说明了脊椎动物远缘物种间的核质可配性。
研究者们力图利用细胞质对细胞核的影响,或者说可能产生的某种“核质杂种优势”培育鱼类的新品种。
在鱼类细胞核移植研究的影响下,外源遗传物质转移研究在70年代末期现端倪。
把鲤鱼基因组DNA显微注射到广东鲮鱼受精卵内,由此发育的成鱼中,约8%的个体表现出抗寒能力提高2～3℃。
一种鱼生长激素蛋白活性的检测方法[发明专利]
![一种鱼生长激素蛋白活性的检测方法[发明专利]](https://img.taocdn.com/s3/m/c1be96d9541810a6f524ccbff121dd36a32dc4b5.png)
[19]中华人民共和国国家知识产权局[12]发明专利申请公布说明书[11]公开号CN 101397338A [43]公开日2009年4月1日[21]申请号200710046557.9[22]申请日2007.09.28[21]申请号200710046557.9[71]申请人上海中科伍佰豪生物工程有限公司地址200233上海市漕宝路500号[72]发明人胡炜 龚毅 [74]专利代理机构上海专利商标事务所有限公司代理人徐迅[51]Int.CI.C07K 14/46 (2006.01)C07K 14/615 (2006.01)C12Q 1/02 (2006.01)G01N 33/74 (2006.01)C12N 15/12 (2006.01)权利要求书 2 页 说明书 22 页 附图 2 页[54]发明名称一种鱼生长激素蛋白活性的检测方法[57]摘要本发明公开了一种新的、适合于构建鱼生长激素蛋白活性检测用细胞模型的鱼生长激素受体及其编码基因。
将所述的鱼生长激素受体基因转入到宿主细胞CH0后，获得可表达鱼生长激素受体的重组CH0细胞，该细胞所表达的鱼生长激素受体保留有良好的生物学构型，因而可良好地应用于检测鱼生长激素蛋白的活性。
200710046557.9权 利 要 求 书第1/2页 1.一种分离的鱼生长激素受体蛋白，其特征在于，所述的蛋白具有SEQ ID NO：2所示的氨基酸序列。
2.一种分离的多核苷酸，其特征在于，所述的多核苷酸编码权利要求1所述的蛋白。
3.一种载体，其特征在于，所述的载体含有权利要求1所述的多核苷酸。
4.一种宿主细胞，其特征在于，所述的宿主细胞含有权利要求3所述的载体；或所述的宿主细胞上表达有权利要求1所述的鱼生长激素受体蛋白。
5.如权利要求4所述的宿主细胞，其特征在于，所述的宿主细胞是C H O 细胞。
6.权利要求4所述的宿主细胞的用途，其特征在于，用于检测鱼生长激素蛋白活性。
7.一种检测鱼生长激素蛋白活性的方法，其特征在于，所述方法包括步骤： (1)培养权利要求4所述的宿主细胞，形成表达鱼生长激素受体的细胞的培养物；和(2)将待测鱼生长激素蛋白加入到步骤(1)获得的表达鱼生长激素受体的细胞的培养物中，检测所述细胞的生长和/或增殖情况，从而获知待测鱼生长激素的活性。
鱼类中的生长抑素在生长代谢中的作用
概念 １．１ 生长抑素
生长抑素（Ｓｏｍａｔｏｓｔａｔｉｎ，简称 ＳＳ）是结构和功能多样的肽 激素家族。它最初是在 １９７３年从绵羊的下丘脑中分离出来含 有 １４个氨基酸的多肽，可抑制生长激素的释放。ＳＳ存在于许 多组织中，包括神经系统、胃肠道、胰岛和甲状腺组织。［１］已报 道 ６个旁系同源 ＳＳＴ基 因有 ＳＳＴ１，ＳＳＴ２，ＳＳＴ３，ＳＳＴ４，ＳＳＴ５和 ＳＳＴ６，其肽链长度为 １４至 ３７个氨基酸不等，生长抑素需要经 过信号肽酶和前激素转化酶等对生长抑素前体（ＰＰＳＳ）进行组 织特异性加工成活性肽。哺乳动物中不同形式的 ＳＳ（例如，ＳＳ －１４，ＳＳ－２８）均来自单一前体，前凝血酶抑制素 Ｉ（ＰＰＳＳＩ）。 在许多硬骨鱼中，除了 ＰＰＳＳＩ之外还拥有 ＰＰＳＳ。例如，鲑鱼具 有 ＳＳ－１４以及另一种 ＳＳ－２５（ｓＳＳ－２５），在其 Ｃ末端其含有 ［Ｔｙｒ７，Ｇｌｙ１０］ －ＳＳ－１４。虹鳟鱼表达编码 ＰＰＳＳＩＩｓ的两种不 同的 ｍＲＮＡ：ＰＰＳＳＩＩＶ和 ＰＰＳＳＩＩ’。ＰＰＳＳＩＩ’可 以产生 ［Ｔｙｒ７， Ｇｌｙ１０］ －ＳＳ－１４以及 Ｎ末端延伸的 ２８个氨基酸的多肽。除 了 ＳＳ－２５之外，ＰＰＳＳＩＩ’还可以产生［Ｔｙｒ７，Ｇｌｙ１０］ －ＳＳ－ １４。
随着研究的进展，已发现在许多脊椎动物中的中枢神经系 统和大多数外周组织可以分泌生长抑素。生长抑素具有多种 生物功能，包括促进分泌，发育和代谢作用，并且 ＳＳ在内分泌 和外分泌系统中发挥重要的调节作用，生长抑素 ＳＳ通过与不 同受体结合，抑制各种激素，增殖因子和生理活性物质的分泌 或产生，如促甲状腺激素，催乳素，生长激素，胰岛素，胰高血糖 素，胃泌素等 。 ［２］ １．２ 生长抑素受体和 ＳＳ信号系统
试验研究
鱼类肌肉生长概述
鱼类肌肉生长概述摘要：在鱼类中，其肌肉体重占总体重的一半以上，因此该器官系统的大小变化被认为对其生长至关重要。
肌肉生长是一系列复杂过程后的最终结果，动物首先从环境中吸收营养，再将这些营养适当分配以增加肌细胞数量和大小。
本文简述了鱼类肌肉生长的理论基础及框架模型，旨在为鱼类增养殖提供一定的理论支持。
1.引言在许多鱼类品种中，生长是一种高度遗传的特性。
通过挑选一些生长速率更快的鱼类可以增加鱼类产量。
在水产养殖中，鱼类的快速生长是最重要的选择特征之一。
然而，使用所有鱼类个体含有相同基因组的同基因家系而带来的弊端，也说明了环境和生活史对于鱼类生长轨迹的影响是很重要的。
应激是影响生长最重要的生理因素之一，以及一些生物类应激源和非生物类应激源，包括一些日常孵化做法如处理和分级、水质较差和拥挤环境都能够抑制鱼类生长。
应激时，由于动物激活了一系列复杂的能量消耗途径以恢复体内稳态并保持其功能完整性，因此而改变了鱼类体内的能量状态。
由于某时刻动物可利用的生长能是一定的，应激的应对会浪费部分用于生长的能量基质，从而导致鱼类产量的减少。
动物面对所暴露的应激源时，能量需求的急剧增加为应激反应相关激素途径的激活所介导，包括下丘脑-垂体-肾间组织轴，导致皮质醇增加。
反过来，为了恢复稳态，该反应又会将能量基质动员和重新分配。
因此，应激和生长之间的联系错综复杂，并且本章突出介绍我们目前对于硬骨鱼中应激介导的生长抑制的研究，重点是皮质醇在肌肉中介导这些效应时所发挥的作用。
我们将本章分为三个主要部分：第一部分强调使用建模方法分析生长的资源分配；第二部分和第三部分描述了应激和/或皮质醇影响能量分配和调节生长促进剂时的潜在分子机制，从而分别影响肌肉生长。
本章还确定了主要的知识空白和未来的挑战方向。
2.生长的一种概念框架由于配子的生长已被讨论过，在这里，我们主要关注体细胞生长。
鱼类的生长被认为是长度和重量上的增加，这是一个复杂的过程，会被觅食活动、营养同化、能量基质分配和利用诸多因素所影响。
鱼类生长激素释放肽及其受体的研究进展
鱼类生长激素释放肽及其受体的研究进展作者：冯科张桂蓉魏开建熊邦喜来源：《湖北农业科学》2013年第03期摘要：生长激素释放肽（Ghrelin）是生长激素促分泌素受体（Growth hormone secretagogue receptor， GHS-R）的一种内源性配体，主要在胃肠道内产生。
目前不少鱼类的Ghrelin基因和氨基酸序列已经确定。
鱼类Ghrelin能促进生长激素（GH）、促黄体释放激素（LH）的分泌，并参与摄食调节，表明Ghrelin是一种具有多种生理活性的多肽。
综述了鱼类Ghrelin及其受体的结构和分布，并对其调控机理进行了简要介绍，最后论述了Ghrelin在鱼类中的生理功能，旨在为Ghrelin在鱼类营养生理学及内分泌生理学中的研究提供参考。
关键词：鱼类；生长激素释放肽（Ghrelin）；受体；结构与组织分布；生理功能中图分类号：Q175；S917 文献标识码：A 文章编号：0439-8114（2013）03-0497-05生长激素释放肽（Ghrelin）是Kojima等[1]在鼠（Mus musculus）胃中分离出的一种脑肠肽，是生长激素促分泌素受体（Growth hormone secretagogue receptor，GHS-R）的内源性配体。
在哺乳动物中，Ghrelin主要在胃中产生，是继生长激素释放激素（Growth hormone releasing hormone， GHRH）和生长抑素（Somatostatin， SRIF）后发现的第三种调节生长激素（Growth hormone， GH）分泌的多肽[2]。
近年来，随着对Ghrelin研究的增多，人们发现Ghrelin还具有调节动物摄食、生长和脂肪沉积的功能，在合成代谢中具有重要作用[3]。
国内外对鱼类Ghrelin的研究主要集中在其基因的克隆及组织表达方面，也涉及到外源性Ghrelin对机体激素分泌及摄食功能的影响等方面。
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鱼类生长激素的结构和生理功能
20世纪60年代，人们发现将动物脑垂体匀浆后拌饵料喂鱼可显著提高鱼类的生长速度，自此，生长激素(GH)开始应用于水产养殖。
70年代中期，GH分离和活性鉴定技术得到了发展，人们开始尝试给鱼类注射或投喂具有生物学活性的外源性GH来促进鱼类生长。
随着基因工程和转基因技术的发胜，GH的产量大大提高更加开拓了(GH)的应用前景。
本文现将鱼类(GH)的结构、生理功能等几个方面进行综述。
鱼类生长激素的结构
鱼类GH是鱼类脑垂体前叶嗜酸性细胞分泌的一种由173到188个氨基酸组成、分子量在20000到22000道尔顿之问的单链蛋白类激素，随潜GH分离纯化技术的不断完善，目前，鳗鲡、银大麻哈鱼、虹鳟、斑点叉尾鲴等鱼类GH结构分析工作已经完成，并证实了鱼类(GH)在分子量、氨基酸组成和序列等方面与其他脊椎动物的(GH)存在一定的同源性。
其中，硬骨鱼类不同目之间GH结构同源性为53％～55％，硬骨鱼类与其他脊椎动物GH的同源性则较低。
鱼类GH聚丙烯酰胺凝胶电泳(PAGE)分离分析研究发现：某些鱼类的GH存在两种形态，Kawauchi等1986年发现：大麻哈鱼的两种(GH)形态分子量都为22000Da，等电点分别为5．6和6．0，但两者氨基酸组成不同，推测可能存在两种编码基因。
随后，在鳗鲡、海鲈等鱼叫一也发现有两种形式的(GH)。
鱼类生长激素的生理功能
促进鱼类生长
GH是在鱼类机体生长发育起关键作用的调节因予，GH几乎可作用jl-机体的所有组织，刺激组织发育，增加体细胞的大小和数目。
GH发挥促生长作用一般认为可通过两种方式：一是，认为GH首先作门于肝细胞膜上的GH受体（GHR），机体许多组织细胞，如骨胳系统、
胃肠道、肾脏等均有GHR的存在或GHRmRNA的表达，GH与肝细胞GH受体结合促进肝细胞产生类胰岛素样生长因子一1(IGF一1)，再由IGF一1作用于靶细胞从而间接的促进细胞的增殖和生长；二是，认为GH起促进软骨代谢作用时需由IGF一1介导，但当促进骨骼延伸和生长时则不需要TGF—l参与，而是通过直接刺激软骨细胞生长来实现。
调节鱼体代谢
GH促进细胞生K增殖的基础是增强了机体的合成代谢，它可以调节营养物质在不同组织间的分配，在脂肪组织，生长激索表现为抗胰岛索效应，可使脂肪细胞摄取葡萄糖的速度下降，降低机体内葡萄糖转化成脂肪酸的速度，抑制脂肪酸合成酶mRNA的转录和乙酰CoA
羧化酶、脂肪合成酶的活性，同时刺激脂肪的酶解作用，减少脂肪的沉积。
在肌肉组织，生长激素不表现抗胰岛素作用，在类胰岛素生长因子一I的介导下加强细胞的合成代谢，加强肌肉细胞蛋白质的合成和氨基酸摄取，蛋白质周转代谢的总量减少，合成量大于降解量，从而提高蛋白质的沉积量。
GH对糖代谢的影响比较复杂，不直接参与糖代谢的调节，但可改变组织对糖代谢的敏感性。
生长激素
对糖代谢的影响表现为胰岛素样和抗胰岛素样效应。
生长激素处理初期，血糖降低，此时葡萄糖的摄取和氧化加强，生长激素表现出胰岛素样效应。
但过一段时间后，葡萄糖氧化减少，血糖浓度显著升高，同时胰岛索浓度也升高，生长激素降低了靶组织对胰岛索的敏感性，表现出抗胰岛素效应。
调节鱼类的生殖功能
研究发现，鱼类在性成熟过程中，血浆GH水平有显著提高，原因推测可能由于性腺类固醇激素的分泌能直接或间接影响血浆中的GH水平。
硬骨鱼中没有发现性别对GH释放的影响，但是，性腺固醇激素可在内分泌水平对GH的释放进行调节。
经过甲基睾酮(MT)预处理的罗非鱼，能增强垂体GH细胞对生长激素释放激素(GHRH)以及促性腺释放激索(GnRH)的应答。
用E2灌喂虹鳟，发现生长抑素失去了对GH的抑制作用。
同样，GH对硬骨鱼性激索的分泌也有一定的刺激作用。
用重组
水平提高。
GH和促性腺激素(GtH)的联合作用能加速体GH投喂虹鳟可使其血液E
2
的合外培养的金(Carassjusauratus)和斑点海鲑(Cynoscion nebulosus)卵巢E
2
成。
目前，人们发现GH对鱼类生殖功能不仅仅是辅助调节作用，GH可能对类固醇激素的发生、配子发育以及性腺分化产生同促性腺激素一样的直接影响。
增强鱼体免疫力
吞噬细胞在鱼类免疫应答中起重要作用。
体外培养的乌颊海鲷(Sparusaurata)，其GH起着吞噬细胞激活因子的作用。
GH刺激吞噬细胞产生大量分支片状伪足、膜皱褶，增加了细胞分布和细胞大小，喂饲GH能提高体外培养的吞噬细胞的吞噬指数和能力。
在褐鳟(salmotrutta)从淡水转移到海水的过程中，血浆中GH水平同吞噬细胞的吞噬活性存在不确定的相关性。
目前，有关GH增强鱼体免疫力的用机理还不清楚，有观点认为GH作为合成代谢和压力调节素作用于免疫细胞，而不是直接调节免疫系统。
促进鱼体细胞的分裂效应
GH能直接刺激成骨细胞、胫骨生长盘干维胞、血管内皮层细胞、上皮细胞、再生性骨骼肌纤维细胞、T细胞和B细胞的增殖；这种增殖效应的发生不需要IGF —I的存在。
此外，GH还能促进脂肪前体细胞成熟分化、骨髓T细胞前体的发育以及造血细胞分化。