硬壳蛤性腺发育和卵母细胞成熟机理初步研究

采用体外药物诱导的方法，研究了5-羟色胺（5-hydroxytryptamine，5-HT）诱导的硬壳蛤卵母细胞成熟过程中cAMP信号通路的作用。结果表明，5-HT （0.01—100µM）均能够显著地诱导硬壳蛤卵母细胞的成熟。磷酸二酯酶抑制剂—咖啡因、茶碱和IBMX（3-异丁基-1-甲基黄嘌呤）可以单独抑制卵母细胞的自发成熟，但效果不显著。10mM的咖啡因和茶碱以及5mM的IBMX能够显著地抑制5-HT的诱导效果。dbcAMP（双丁酰基环腺苷一磷酸）不但能够抑制卵母细胞的自发成熟，而且还可以抑制5-HT诱导的成熟。因此，cAMP信号通路参与了5-HT诱导的硬壳蛤卵母细胞的成熟过程，并且该信号通路起着负调控的作用。 研究了PLC（磷脂酶C）和PKC（蛋白激酶C）的激活剂/抑制剂对5-羟色胺诱导的卵母细胞成熟的影响。高浓度的新霉素（PLC抑制剂）可以抑制5-HT诱导的卵母细胞的成熟，而DMBA（9,10-Dimethy-1,2-benzanthracene，9,10–二甲基胆蒽，PLC激活剂）则能够促进成熟。PMA（phorbol 12-myristate 13-acetate，佛波十四烷酸乙酸酯，PKC激活剂）能够抑制5-HT诱导的成熟，而Spingosine（PKC抑制剂）则可以促进卵母细胞的成熟。从而推测，5-HT诱导的卵母细胞成熟需要磷脂酰肌醇信号通路的激活。PLC浓度的降低能够抑制5-HT诱导的卵母细胞成熟；PKC浓度的降低则会促进卵母细胞的成熟。因此，在硬壳蛤卵母细胞的成熟过程中，PLC起促进的作用，DAG（二酰肌甘油）–PKC通路则起抑制的作用。 细胞外高浓度Ca2+能够促进硬壳蛤卵母细胞的成熟，Ca2+离子载体A23187也可以促进硬壳蛤卵母细胞的成熟。1-100µM异搏定（Verapamil，钙离子通道阻断剂）能够抑制卵母细胞的成熟，而100µM的Verapamil能够完全抑制其成熟。上述结果表明细胞外Ca2+对硬壳蛤卵母细胞的成熟是必需的，而且起到促进卵母细胞成熟的作用。三氟拉嗪（TFP，Ca2+与CaM结合的拮抗剂）能够抑制卵母细胞的成熟，高浓度的三氟拉嗪（1mM）能够完全抑制卵母细胞的成熟。说明CaM起到促进卵母细胞成熟的作用。可见，Ca2+通过与CaM的相互作用，共同起到促进硬壳蛤卵母细胞成熟的作用。 5-HT诱导成熟的卵母细胞可以完成受精过程，其受精过程以及幼虫发育情况与正常受精发育过程类似，没有显著差异。高浓度的新霉素可以抑制受精过程，而茶碱和咖啡因对受精没有影响。从而推测，磷脂酰肌醇信号通路参与了硬壳蛤卵母细胞的受精过程，而cAMP信号通路可能没有参与受精过程。 发现硬壳蛤的性腺发育与我国常见的双壳类如泥蚶相似。硬壳蛤卵母细胞中卵黄粒主要由线粒体、高尔基液泡、内质网和微吞饮泡形成。