Page 25 - 《水产学报》2026年第01期
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文章编号: 1000-0615(2026)01-019102-12                                            , 2026, 50(1): 019102





                                              JOURNAL OF FISHERIES OF CHINA

                                                 DOI: 10.11964/jfc.20241214817

              王文秀, 陈宇龙, 肖正雨, 等. pcolcea      和  pcolceb  基因在斑马鱼骨骼发育中的功能分化 [J]. 水产学报, 2026, 50(1):
              019102.
              Wang W X, Chen Y L, Xiao Z Y, et al. Functional differentiation of pcolcea and pcolceb genes in bone development in Danio
              rerio [J]. Journal of Fisheries of China, 2026, 50(1): 019102 (in Chinese).



                   pcolcea     和   pcolceb     基因在斑马鱼骨骼发育中的功能分化


                           王文秀 ，  陈宇龙 ，  肖正雨 ，  高泽霞                         1,2,3 ，  聂春红    1,2*
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                                  (1. 华中农业大学水产学院，农业农村部淡水生物繁育重点实验室，
                           长江经济带大宗水生生物产业绿色发展教育部工程研究中心，湖北 武汉 430070；
                                            2. 湖北洪山实验室，湖北 武汉 430070；
                                3. 湖北省名优鱼育种与健康养殖工程技术研究中心，湖北 武汉 430070)


                   摘要： 【目的】探究硬骨鱼类前胶原蛋白酶增强因子（PCOLCE）的                               2  种亚型（pcolcea   和
                   pcolceb）在斑马鱼骨骼发育中的作用。 【方法】采用生物信息学分析、原位杂交、荧光定
                   量  PCR、CRISPR/Cas9   基因编辑及显微型计算机断层扫描等分析技术和实验手段以明确斑
                   马鱼  pcolcea  和  pcolceb  基因的序列特征、蛋白结构、组织表达以及功能缺失对骨骼发育的
                   影响。 【结果】pcolcea      和  pcolceb  基因主要在脊椎、头部和胸鳍表达。与野生型斑马鱼相
                   比，pcolcea －/ － 斑马鱼和  pcolcea －/ － ; pcolceb －/ － 双突变斑马鱼脊椎骨的密度显著降低，而       pcolceb －/ －
                   斑马鱼与野生型相比无显著性差异。在                    pcolcea  －/ － 突变体的尾部椎骨中，bmp1b、col1a1a、
                   col1a2、runx2b、alpl、sp7  基因的表达显著下调，在              pcolcea －/ － ; pcolceb －/ － 双突变体的尾部
                   椎骨中，bmp1b、col1a1a、col1a1b、col1a2、runx2b、entpd5a、bglap、sp7             基因的表达均
                   显著低于野生型斑马鱼。 【结论】pcolcea               基因功能的丧失会影响斑马鱼骨骼组织的正常矿
                   化，且    pcolcea  和  pcolceb  基因的同时缺失会显著加重该表型。本研究揭示了                        pcolcea  和
                   pcolceb  在斑马鱼骨骼发育中的作用，为进一步研究鱼类骨骼发育的分子调控机制提供了
                   科学依据。
                   关键词: 斑马鱼；pcolcea；pcolceb；骨骼发育；CRISPR/Cas9；基因表达
                   中图分类号: S 917.4                              文献标志码: A


                   骨骼的矿化在骨发育过程中十分重要，骨骼                         胞外基质的重建 ，包含           3  个主要的蛋白结构域：
                                                                             [2]
                                         [1]
              的形成需要胶原蛋白的参与 。早期研究发现，                            2  个  CUB (module found in complement subcompon-
              前胶原     C  端蛋白酶增强蛋白 (procollagen C-pro-          ents C1r/C1s, Uegf and BMP-1) 结构域和  1  个  C  端
              teinase enhancer protein，PCOLCE) 是一种分泌型          NTR (netrin-like) 结 构 域 。 前 胶 原  C  端 蛋 白 酶
                                                                                     [3]
              蛋白，能通过增强前胶原蛋白酶的活性来参与细                            (procollagen C proteinase，pCP) 切割  I、II、III 型



              收稿日期：2024-12-21        修回日期：2025-04-28
              资助项目：国家自然科学基金青年科学基金           (32202917)；国家自然科学基金重点项目     (32330108)；中央高校基本科研业务
                      费专项 (2662023SCQD002)；湖北省自然科学基金 (2022CFB819)
              第一作者：王文秀，从事鱼类遗传育种与繁育研究，E-mail：wangkaka@webmail.hzau.edu.cn
              通信作者：聂春红，从事鱼类遗传育种研究，E-mail：chunhongnie@mail.hzau.edu.cn
              ©《水产学报》编辑部（CC BY-NC-ND 4.0）                Copyright © Editorial Office of Journal of Fisheries of China (CC BY-NC-ND 4.0)
              中国水产学会主办    sponsored by China Society of Fisheries                        https://www.china-fishery.cn
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