溫海深， 呂里康， 李蘭敏， 趙 吉， 張思敏

(中國海洋大學海水養(yǎng)殖教育部重點實驗室,山東 青島 266003)

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急性高溫脅迫對雄性許氏平鲉血液生理生化及相關基因表達的影響*

溫海深， 呂里康， 李蘭敏， 趙 吉， 張思敏

(中國海洋大學海水養(yǎng)殖教育部重點實驗室,山東 青島 266003)

本文以雄性許氏平鲉(Sebastesschlegelii)為研究對象，對急性高溫處理下雄性許氏平鲉的血液生理指標及肝臟相關基因的表達水平進行研究。研究顯示，紅細胞(RBC)和血紅蛋白(HGB)均呈先增加后減少的趨勢，白細胞(WBC)在實驗中增加顯著(P<0.05)；同時急性高溫處理后，血清皮質醇(COR)、血清葡萄糖(GLU)和蛋白水平發(fā)生顯著變化(P<0.05)，GLU出現與血細胞相似的變化規(guī)律，COR在整個處理過程中均顯著增加(P<0.05)；血清蛋白水平整體顯著下降(P<0.05)；丙氨酸氨基轉移酶(GPT)和天門冬氨酸氨基轉移酶(GOT)在處理2、6 h后顯著升高(P<0.05)；HSP70 mRNA表達水平在2和6 h后顯著升高(P<0.05)；甲狀腺激素水平在高溫處理下顯著下降(P<0.05)；TRα和TRβmRNA表達水平顯著下降(P<0.05)。研究結果表明，在急性高溫處理下雄性許氏平鲉處于脅迫狀態(tài)，其血液生理生化指標和肝臟相關基因表達受高溫影響顯著。

許氏平鲉；血液生理生化；HSP70；甲狀腺激素；甲狀腺激素受體；高溫脅迫

魚類屬變溫動物，它的生長繁衍與溫度、光照、紫外、氣壓等氣候因子有密切關系，其中溫度是魚類生長發(fā)育最重要的氣候因子。水溫影響著魚類的攝食、生長、免疫和生殖等活動，具有多方面生態(tài)作用[1]。不同溫度下，魚類的各項生理指標具有顯著差異，而血液與魚類機體代謝、生殖繁育等密切相關，可作為反映魚體生理和健康狀況的重要指標。徐革峰[2]等對不同溫度條件下運動和攝食對細鱗鮭(Brachymystaxlenok)幼魚代謝模式的研究結果表明，在一定溫度范圍條件下，細鱗鮭幼魚的最大代謝率是由運動與攝食共同誘導產生的。此外，溫度對魚類的繁殖進程也是息息相關的，劉永新等[3]對紅鰭東方鲀(Takifugurubripes)的研究發(fā)現低溫能夠有效提高紅鰭東方鲀家系雄性個體的比例。

許多研究表明，溫度對魚類免疫機能也有顯著影響。對羅非魚(Oreochromisaureus)，鱈魚(GadusmorhuaL.)和黑鱸(Dicenttrarchuslabrax)的研究發(fā)現，適宜的溫度范圍，血清中免疫球蛋白的活性隨溫度的升高而增強[4-5]。低溫能夠使羅非魚白細胞的吞噬活性顯著降低，并且會抑制虹鱒(Oncorhynchusmykiss)的噬菌活化因子的分泌[6]。高溫脅迫使尼羅羅非魚血液和肝臟生化指標及肝臟熱休克蛋白(Heat shock protein 70，HSP70)基因mRNA轉錄水平發(fā)生了顯著變化，這表明，溫度脅迫顯著影響了魚體的免疫機能[7]。

許氏平鲉(Sebastesschlegelii)隸屬于硬骨魚綱(Osteichthyes)鲉形目(Scorpaeniformes)鲉科(Scorpaenidae)平鲉屬(Sebastes)，原名黑鮶，俗稱“黑頭”、“黑寨魚”、“黑石鱸”等，是一種廣泛分布于西北太平洋近海暖溫性魚類。由于其肉質鮮美，營養(yǎng)豐富，生長快速且抗病能力強，成為北方沿海人工養(yǎng)殖的重要品種之一。其生存溫度范圍較廣(5～28 ℃)，生長適宜溫度18～24 ℃。目前在全球變暖的大背景下，黃海北部的海域水溫波動劇烈且晝夜溫差急劇擴大，對網箱養(yǎng)殖許氏平鲉造成嚴重的影響。本研究旨從生理水平和代謝水平探究許氏平鲉對高溫脅迫的免疫反應和應激效應，為許氏平鲉的人工養(yǎng)殖提供參考。

1 材料和方法

1.1 試驗魚類

實驗雄魚于2014年11月購買自山東省海陽市沿海網箱養(yǎng)殖群體。挑選30尾健康無病，發(fā)育良好的雄性許氏平鲉(體質量：(406.9±41.5) g，體長：(24.3±1.3) cm)，實驗前于5個0.5 m3圓柱形塑料桶(直徑80 cm,深100 cm)中暫養(yǎng)2天。暫養(yǎng)期間每天換水2次，停止投喂；連續(xù)充氣，溫度為(17±1) ℃；pH 7.8～8.1；溶氧(7.22±0.59) mg/L；模擬自然光周期14L∶10D光照。

1.2 試驗設計

實驗開始前隨機取6尾魚作為0 h組。設置17 ℃(室溫對照)、27 ℃ 2個溫度梯度，每個溫度梯度設置2個重復，每個重復3尾魚。將暫養(yǎng)后的實驗魚隨機放入設置好溫度的實驗水體中進行急性高溫脅迫，持續(xù)進行6 h。

1.3 樣品采集和處理

分別在急性高溫脅迫0 h和脅迫2、6 h后對實驗魚進行取樣，0 h一次性取6尾魚，2、6 h時每組每次分別隨機取6尾魚。將隨機選取的實驗魚放入加有MS-222(200 mg/L)的海水中進行麻醉，尾靜脈取血部分制成抗凝血，4 ℃保存，待測血液生理指標；部分制取血清，保存于-80 ℃?zhèn)溆?，用來測定血液生化指標及激素水平。另采集肝臟組織，置于-80 ℃超低溫冰箱內保存?zhèn)溆谩?/p>

1.4 血液樣本分析

血液生理指標采用BS-1800全自動血液細胞分析儀(邁瑞，深圳)進行分析，包括紅細胞(Red blood cell，RBC)、白細胞(White blood cell，WBC)、血紅蛋白(Hemoglobin，HGB)。

采用BS-180全自動生化分析儀(邁瑞，深圳)及相配套的試劑盒，對血清中血糖(Glucose，GLU)，總蛋白(Total protein，TP)，白蛋白(Albumin，ALB)，丙氨酸氨基轉移酶(Glutamate pyruvic transaminase，GPT)和天門冬氨酸氨基轉移酶(Glutamic oxaloacetic transaminase，GOT)的活力測定和分析。

使用碘125皮質醇放射免疫分析試劑盒(九鼎，天津)，采用RIA液相平衡競爭放射性免疫分析法進行血清皮質醇(Cortisol，COR)、游離三碘甲腺原氨酸(Free thyroxine 3，FT3)和游離甲狀腺素(Free thyroxine 4，FT4)水平的測定。

1.5 肝臟中HSP70表達水平分析

1.5.1 特異性表達引物的設計與合成 根據Mu等[8]的研究成果在NCBI中獲得許氏平鲉HSP70mRNA(KC172645.1)的序列，使用Primer5.0、Oligo6.69和DNAMAN6.0等軟件設計HSP70的特異性表達引物(見表1)。引物由華大基因Oligo合成進行合成。

表1 基因表達分析的特異性引物

1.5.2 總RNA的提取 總RNA提取按照Trizol試劑盒說明書相應的步驟進行提取，將提取后的總RNA用核酸測定儀測定每個樣品的濃度，以備反轉錄。同時進行瓊脂糖凝膠電泳檢測RNA的完整性。

1.5.3 去除基因組DNA和反轉錄 去除基因組DNA并將RNA反轉錄成cDNA，實驗使用PrimeScriptTMRT reagent Kit with gDNA Eraser(Perfect Real Time)試劑盒(TAKARA，日本)。

1.5.4HSP70 mRNA相對表達量的檢測 檢測過程在StepOnePlusTMReal-Time PCR系統(tǒng)(Applied Biosystems,美國)上進行，檢測過程中使用SYBR? Premix Ex TaqTM(TliRNaseH Plus)試劑盒(TAKARA，日本)。實驗的反應體系如表2所示。

表2 PCR反應體系

實時定量PCR的上機程序為：95 ℃預變性30 s；95 ℃ 5 s，60 ℃ 30 s，共40個循環(huán)；溶解曲線生成：95 ℃ 15 s，60 ℃ 1 min，95 ℃ 15 s，一個循環(huán)。以β-actin為內參基因，根據2-△△CT方法計算得到HSP70mRNA的相對表達量。

1.6 肝臟中TRα和TRβmRNA表達的水平的分析測定方法

總RNA的提取、純化、反轉錄和表達水平的檢測同1.5。

特異性引物的設計根據NCBI中獲得許氏平鲉TRαmRNA(JQ409563.1)和TRβmRNA(JQ409564.1)的序列，使用Primer5.0、Oligo6.69和DNAMAN6.0等軟件設計HSP70的特異性表達引物如表3。引物由華大基因Oligo合成進行合成。

表3 基因表達分析的特異性引物

1.7 數據統(tǒng)計分析

采用SPSS19.0統(tǒng)計軟件進行單因素方差分析(ANOVA)，在假定方差齊性的條件下，作Turkey-HSD多重比較分析，探究同溫度間或不同時間點間各指標數據的差異顯著性(若不滿足方差齊性，采用Games-Howell法)；在P<0.05時為差異顯著，所得數據均用平均值±標準誤(Mean±SE)表示。

2 結果

2.1 急性高溫脅迫對雄性許氏平鲉血液生理指標的影響

急性高溫脅迫后，雄性許氏平鲉血液生理指標紅細胞(RBC)、血紅蛋白(HGB)和白細胞(WBC)的變化水平如圖1所示。由圖1可知，在脅迫2 h后，RBC數量與對照組相比有顯著性升高(P<0.05)；6 h后，魚體內RBC數量與2 h相比呈顯著下降趨勢(P<0.05)(見圖1A)。雄魚體內HGB的變化情況與RBC相似，2 h后，高溫脅迫魚體內的HGB顯著高于對照組(P<0.05)，并在6 h后顯著下降(P<0.05)(見圖1B)。此外，雄性許氏平鲉血液中WBC的數量也隨時間呈顯著性變化，其中，2 h實驗組較對照組顯著增加(P<0.05)(見圖1C)。

2.2急性高溫脅迫對雄性許氏平鲉血液生化指標的影響

2.2.1急性高溫脅迫對雄性許氏平鲉血清葡萄糖和皮質醇水平的影響 急性高溫脅迫后，雄性許氏平鲉血清葡萄糖(GLU)和皮質醇(COR)變化水平如圖2所示。由圖2可知，脅迫2 h后血清GLU實驗組較對照組有增加趨勢，而在6 h后，實驗組較對照組顯著降低(P<0.05)，并且實驗組在6 h時，GLU水平只有2 h的1/4。與此同時，在6 h后對照組雄魚的血清GLU水平較0和2 h顯著下降(P<0.05)(見圖2A)。血清COR在急性高溫脅迫后顯著增加(P<0.05)，在2h時增至對照組的1.78倍，6 h時增至對照組的2.2倍。但在同一溫度不同時間點之間沒有顯著性的變化(P>0.05)(見圖2B)。

(圖中標注的大寫字母表示同一時間點不同溫度間存在顯著性差異(P<0.05)，小寫字母表示同一溫度不同時間點間存在顯著性差異(P<0.05)。Different capital letters indicate significant differences(P<0.05)at different temperatures of the same time point and different small letters indicate significant differences (P<0.05) in different time points of the same temperature in Tukey-HSD multiple range test.)

圖1 急性高溫脅迫對雄性許氏平鲉RBC(A)、HGB(B)和WBC(C)水平的影響

Fig.1 Effect of acute high temperature stress on red blood cell(A)，hemoglobin(B) and white blood cell(C) levels in maleSebastesschlegelii

(圖中標注的大寫字母表示同一時間點不同溫度間存在顯著性差異(P<0.05)，小寫字母表示同一溫度不同時間點間存在顯著性差異(P<0.05)。Different capital letters indicate significant differences(P<0.05)at different temperatures of the same time point and different small letters indicate significant differences (P<0.05) in different time points of the same temperature in Tukey-HSD multiple range test.)

圖2 急性溫度脅迫對雄性許氏平鲉GLU(A)和COR(B)水平的影響

Fig.2 Effect of acute high temperature stress on serum glucose(A) and cortisol(B) levels in maleSebastesschlegelii

2.2.2 急性高溫脅迫對雄性許氏平鲉血清蛋白水平的影響 急性高溫脅迫對雄性許氏平鲉總蛋白(TP)和白蛋白(ALB)水平的影響如圖3所示。由圖3可知，TP在6 h時對照組與實驗組存在顯著性差異(P<0.05)(見圖3A)，而ALB在2和6 h時實驗組與對照組相比都顯著性下降(P<0.05)(見圖3B)。

2.2.3 急性高溫脅迫對雄性許氏平鲉血清轉氨酶活性的影響 急性高溫脅迫對雄性許氏平鲉血清轉氨酶水平的影響如圖4所示。由圖4可知，丙氨酸氨基轉移酶(GPT)和天門冬氨酸氨基轉移酶(GOT)在脅迫2、6 h后，實驗組與對照組相比顯著性升高(P<0.05)，但同一溫度不同時間點之間各組沒有出現顯著性的變化。

(圖中標注的大寫字母表示同一時間點不同溫度間存在顯著性差異(P<0.05)，小寫字母表示同一溫度不同時間點間存在20顯著性差異(P<0.05)。Different capital letters indicate significant differences (P<0.05) at different temperatures of the same time point and different small letters indicate significant differences (P<0.05) in different time points of the same temperature in Tukey-HSD multiple range test.)

圖3 急性高溫脅迫對雄性許氏平鲉血清TP(A)和ALB(B)水平的影響

Fig.3 Effect of acute high temperature stress on serum total protein(A) and albumin(B) levels in maleSebastesschlegelii

(圖中標注的大寫字母表示同一時間點不同溫度間存在顯著性差異(P<0.05)，小寫字母表示同一溫度不同時間點間存在顯著性差異(P<0.05)。Different capital letters indicate significant differences (P<0.05) at different temperatures of the same time point and different small letters indicate significant differences (P<0.05) in different time points of the same temperature in Tukey-HSD multiple range test.)

圖4 急性高溫脅迫對雄性許氏平鲉血清GPT(A)和GOT(B)活力的影響

Fig.4 Effect of acute high temperature stress on serumglutamic-pyruvic transaminase (A) and glutamic-oxaloacetic transaminase (B) activities in maleSebastesschlegelii

2.3 急性高溫脅迫對雄性許氏平鲉肝臟HSP70 mRNA的影響

急性高溫脅迫對雄性許氏平鲉肝臟HSP70 mRNA的影響如圖5所示。由圖5可知，雄性許氏平鲉肝臟中HSP70 mRNA的表達水平在2和6 h較對照組都出現了顯著性升高(P<0.05)，并且在脅迫2 h時升高幅度最為顯著，為對照組的5.08倍。但經過4 h后出現顯著下降變化(P<0.05)。

2.4 高溫脅迫對雄性許氏平鲉甲狀腺激素水平的影響

急性高溫脅迫對雄性許氏平鲉甲狀腺激素水平的影響如圖6所示。由圖6可知，脅迫后雄性許氏平鲉的甲狀腺激素水平隨溫度和時間均出現了顯著性變化。FT3在脅迫6h后迅速降低，并與對照組出現了顯著性差異(P<0.05)，同時實驗組在脅迫2～6 h的過程中，FT3水平也顯著下降(P<0.05)(見圖6A)；雄魚FT4水平在脅迫下出現下降趨勢，并在2 h時較對照組顯著下降(P<0.05)(見圖6B)。

(圖中標注的大寫字母表示同一時間點不同溫度間存在顯著性差異(P<0.05)，小寫字母表示同一溫度不同時間點間存在顯著性差異(P<0.05)。Different capital letters indicate significant differences (P<0.05) at different temperatures of the same time point and different small letters indicate significant differences (P<0.05) in different time points of the same temperature in Tukey-HSD multiple range test.)

圖5 急性高溫脅迫對雄性許氏平鲉肝臟HSP70 mRNA表達水平的影響

Fig.5 Effect of acute high temperature stress on expression levels ofHSP70 mRNAs in liver of maleSebastesschlegelii

急性高溫脅迫對雄性許氏平鲉肝臟中TRα和TRβmRNA表達水平的影響如圖7所示。由圖7可知，急性高溫脅迫后雄性許氏平鲉TRα和TRβmRNA的表達水平都呈下降趨勢。雄魚TRαmRNA的表達量只在2 h實驗組較對照組顯著下降(P<0.05)(見圖7A)，而TRβmRNA的表達量在2和6 h實驗組較對照組都顯著下降(P<0.05)(見圖7B)。

3 討論

3.1 急性高溫脅迫對雄性許氏平鲉血液生理生化指標的影響

紅細胞(RBC)是血液中最主要的成分，主要功能是攜帶和運輸氧氣，以滿足機體生理活動和運動的需要。血紅蛋白(HGB)是血液中承擔運輸氧氣的直接載體。RBC和HGB的數量與魚類的呼吸、運動、代謝和生態(tài)等都有著密切的關系。在14、19和23 ℃ 3個梯度下，虹鱒紅細胞數量隨水溫上升而減少，鳙魚(Aristichlhysnobilis)紅細胞數量卻是隨水溫上升而增加[9]。本實驗中，雄性許氏平鲉在急性高溫脅迫后，RBC和HGB呈先上升后下降的趨勢，說明水溫升高，機體需要增加呼吸量和代謝率維持新陳代謝和穩(wěn)態(tài)，從而增加紅細胞數量以增強攜氧能力。白細胞(WBC)作為魚類機體細胞免疫和體液免疫的重要成分，主要作用是保護機體抵御外部和內部的傷害。本實驗中雄魚在2 h時WBC數量顯著增加是機體免疫系統(tǒng)對高溫脅迫應答的結果。

(圖中標注的大寫字母表示同一時間點不同溫度間存在顯著性差異(P<0.05)，小寫字母表示同一溫度不同時間點間存在顯著性差異(P<0.05)。Different capital letters indicate significant differences (P<0.05) at different temperatures of the same time point and different small letters indicate significant differences (P<0.05) in different time points of the same temperature in Tukey-HSD multiple range test.)

圖6 急性高溫脅迫對雄性許氏平鲉血清FT3(A)和FT4(B)水平的影響

Fig.6 Effect of acute high temperature stress on serumfreetriiodothyronine(A)and free thyroxine (B)of maleSebastesschlegelii

(圖中標注的大寫字母表示同一時間點不同溫度間存在顯著性差異(P<0.05)，小寫字母表示同一溫度不同時間點間存在顯著性差異(P<0.05)。Different capital letters indicate significant differences(P<0.05)at different temperatures of the same time point and different small letters indicate significant differences (P<0.05) in different time points of the same temperature in Tukey-HSD multiple range test.)

圖7 急性高溫脅迫對雄性許氏平鲉肝臟TRα(A)和TRβ(B)mRNA表達水平的影響

Fig.7 Effect of acute high temperature stress on expression levels ofTRα(A)andTRβ(B)mRNAs in liver of maleSebastesschlegelii

血清葡萄糖(GLU)作為直接能源物質可以為機體的各項生命活動提供能量。血清皮質醇(COR)濃度的升高可被看作是魚類應激的靈敏信號。研究發(fā)現，當魚類處于溫度脅迫狀態(tài)時，血清GLU和COR有上升趨勢[10]；對羅非魚進行高溫處理，結果顯示血糖含量顯著上升[11]；對吉富品系尼羅羅非魚和斑點叉尾鮰(Ictaluruspunctatus)的研究發(fā)現，低溫有助于皮質醇的增加[7]。本實驗中COR水平在受到脅迫時迅速增加，這是溫度急劇變化刺激魚類下丘腦-垂體-腎間組織軸作用的結果。COR還可加強肝臟中糖異生作用，維持血糖水平穩(wěn)定[12]。因此GLU的增加既是能量代謝加快的需要也是機體對外界刺激的響應。在本實驗中GLU在2 h顯著高于0和6 h，是高溫條件下魚體能量消耗增加和COR對其調節(jié)的結果。

蛋白質是血清的主要組成部分。總蛋白(TP)具有維持血液正常膠體滲透壓，維持pH值恒定的作用，參與脂肪酸、固醇等物質運輸并與免疫功能相關；血清白蛋白(ALB)是機體重要的免疫蛋白，與魚體的抗病及環(huán)境適應能力有著密切的關系。鯽(Carassiusauratus)在9～25 ℃水溫范圍內，TP、ALB隨水溫上升而上升，并在25 ℃時達到最大值，而超過25 ℃后，TP、ALB含量均隨水溫升高而下降[13]。對團頭魴高溫應激的實驗也發(fā)現TP和ALB出現顯著下降[10]。本研究中，TP和ALB均出現顯著下降，這是因為在高溫脅迫下，神經內分泌系統(tǒng)產生大量皮質醇影響機體的物質代謝和免疫系統(tǒng)，加速蛋白的分解。研究表明，動物應激過程中神經內分泌系統(tǒng)功能的變化對免疫機制有抑制作用[14]，而ALB與機體的免疫功能密切相關，在脅迫2h時顯著下降，這可能是魚類神經內分泌系統(tǒng)調節(jié)造成的。

3.2 急性高溫脅迫對雄性許氏平鲉肝臟代謝和HSP70mRNA的影響

轉氨酶在氨基酸代謝及蛋白質、脂肪和糖類相互轉化的進程中意義重大[15]，其中谷氨酸氨基轉移酶(GPT)和天門冬氨酸氨基轉移酶(GOT)是很重要的兩種轉氨酶。研究顯示，虹鱒GPT活性隨水溫上升而升高，GOT活性隨水溫上升先上升后下降；鳙魚GPT酶活性隨水溫上升先略有升高后快速下降，GOT活性隨水溫上升略有下降[9]。血清GOT和GPT活力的變化被認為是心臟和肝臟受損的重要標志[16]。本研究中，雄性許氏平鲉轉氨酶活力在脅迫后迅速升高，并持續(xù)到脅迫6 h，這與何福林[17]等對虹鱒的研究結果類似。對虹鱒和鳙魚的研究還發(fā)現，GOT和GPT在達到峰值后出現了下降，但是本實驗沒有得出這一結果，這可能與實驗脅迫時間較短，GOT和GPT在肝臟中的合成還未受到影響有關。

HSP70是HSPs家族重要成員之一，作為分子伴侶在調節(jié)、修復和降解變性蛋白質方面起重要作用，可以清除應激所造成細胞內異?；虻鞍踪|變性[18]。研究表明，溫度脅迫可以誘導HSP70在轉錄水平表達，降低溫度脅迫對機體的傷害。對團頭魴進行高溫(34 ℃)脅迫發(fā)現，脅迫過程中肝臟HSP70 mRNA水平先升高后下降，說明該基因的表達受熱應激的調控[19]；強俊等[7]研究了急性溫度脅迫下尼羅羅非魚肝臟HSP70 mRNA表達的變化，結果表明21和31 ℃應激組在6h時，HSP70 mRNA表達量達到對照組的1.7和1.6倍。本實驗中HSP70 mRNA表達水平在受到高溫脅迫后急速增加，并在2 h達到對照組的5.08倍。這是許氏平鲉通過增加HSP70表達量以適應高溫的結果，進一步說明了HSP70 mRNA的表達受到溫度調控。經過6 h，HSP70 mRNA表達水平始終顯著高于對照組，沒有出現上述實驗中的下降變化，這是因為脅迫時間較短，HSP70對細胞的保護作用還在其閾值范圍內，或者HSP70還未從細胞中流失。對此需要做進一步實驗進行探究。

3.3 高溫脅迫對雄性許氏平鲉甲狀腺激素水平的影響

面對環(huán)境脅迫，魚類的神經-內分泌-免疫系統(tǒng)會做出應激反應，達到防御、自身穩(wěn)定與免疫監(jiān)督的作用，從而穩(wěn)定機體內環(huán)境。其中下丘腦-垂體-甲狀腺(HPT)軸在整個應激過程中起到了重要的作用[20]。

甲狀腺激素(FTH)是維持血脂正常代謝的重要激素之一[21]，主要為三碘甲狀腺原氨酸(FT3)和甲狀腺素(FT4)。甲狀腺激素中FT3在魚體內代謝比FT4要快許多，所以FT3在一定程度上更能代表甲狀腺的功能。已有研究報道，低溫可以使羅非魚的血清FT3水平升高[22]；劉群等[23]研究發(fā)現隨著養(yǎng)殖密度增加，FT3和FT4的含量逐漸降低。本研究中，T3和T4水平在27 ℃下都顯著下降，說明此溫度已經超過許氏平鲉的適溫范圍?？偟膩砜?，甲狀腺激素水平的降低，是魚類降低機體基礎代謝，減少產熱和散熱，減少能量損耗的結果。這對魚體面對高溫脅迫提高其免疫力具有重要意義，是魚類對水溫升高的適應性變化。

甲狀腺激素受體(TRs)是一類受體激活型轉錄因子[24]。研究表明，甲狀腺激素產生的生物學效應都是通過甲狀腺激素受體介導的[25]，通過與其受體進行結合，調節(jié)相關基因的表達，以此發(fā)揮其生物學作用。許多研究表明，THs在魚類早期生長發(fā)育及繁殖過程中起到重要的調控作用[26]，并且在免疫應答方面也具有重要的作用。本研究中，雄性許氏平鲉的TRα和TRβmRNA經過高溫脅迫后表達水平均顯著下降。TRα和TRβmRNA表達水平的下降與T3和T4含量的相一致，可以看出這兩者之間是呈正相關的。急性高溫脅迫使許氏平鲉TRα和TRβmRNA的表達水平降低，影響了甲狀腺軸的內分泌調節(jié)。

急性高溫脅迫影響了許氏平鲉HPT軸的神經內分泌調節(jié)功能，使TRα和TRβmRNA的表達水平下降，因此導致血清FT3和FT4含量也出現下降，而甲狀腺激素對血清脂類的代謝調節(jié)及魚類本身對能量需求的調節(jié)使TG和TC最終也表現為顯著下降。

4 結論

根據本實驗的結果，全球變暖的大背景下，海水水溫的異常升高將導致許氏平鲉機體出現應激。應激狀態(tài)下，魚體代謝水平上升，原本用于生長的能量被大量消耗[27]。因此，養(yǎng)殖實踐中應選擇合適的養(yǎng)殖區(qū)域(水溫：18～24 ℃)，避免許氏平鲉在高溫海水中因應激而出現的機體損傷或免疫水平下降。

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責任編輯 朱寶象

Effect of Temperature on Physiological and Biochemical Parameters and Gene Expression of MaleSebastesschlegelii

WEN Hai-Shen, LV Li-Kang, LI Lan-Min, ZHAO Ji, ZHANG Si-Min

(The Key Laboratory of Mariculture, Ministry of Education, Ocean University of China, Qingdao 266003, China)

In this study, we took the male black rockfish (Sebastesschlegelii) as the research object. Physiological and biochemical parameters of this species and the expressions of its related liver genes were detected after acute temperature treat. The results showed that RBC and HGB first increased and then decreased; and WBC increased significantly(P<0.05). At the same time, serum cortisol (COR), serum glucose (GLU) and protein contents changed significantly after acute heat treat (P<0.05). GLU had varied similarly with the blood cells while COR significantly increased throughout the whole process (P<0.05) and serum protein content tended to decrease overall(P<0.05). The activity of alanine aminotransferase (GPT) and aspartate aminotransferase (GOT) significantly elevated at 2 h and 6 h after acute heat treat (P<0.05). After the acute heat shock, the abundance ofHSP70 mRNA increased significantly at 2 h and 6 h in male black rockfish (P<0.05). The level of thyroid hormone showed a downward trend as well. Lipid level changed similarly to thyroid hormone but showed a significant change as the temperature and time went by. The abundance ofTRαandTRβmRNA decreased significantly after acute heat treat (P<0.05). The male black rockfish was in stress state after acute heat treat, its physiological and physiological parameters and liver gene expression were affected by high temperature.

Sebastesschlegelii; hematological physiology; HSP70; thyroid hormone; thyroid hormone receptor; heat shock

國家自然科學基金項目(41476110)資助

2016-06-30；

2016-08-19

溫海深(1963-),男,教授,研究方向:魚類生理與繁育。E-mail: wenhaishen@ouc.edu.cn

S917.4

A

1672-5174(2016)11-044-08

10.16441/j.cnki.hdxb.20160241

溫海深， 呂里康， 李蘭敏， 等. 急性高溫脅迫對雄性許氏平鲉血液生理生化及相關基因表達的影響[J]. 中國海洋大學學報(自然科學版), 2016, 46(11): 44-51.

WEN Hai-Shen, LV Li-Kang, LI Lan-Min, et al. Effect of temperature on physiological and biochemical parameters and gene expression of maleSebastesschlegelii[J]. Periodical of Ocean University of China, 2016, 46(11): 44-51.

Supported by the National Natural Science Foundation of China(41476110)