Page 64 - 《水产学报》2026年第2期
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此外,HcNQO1 在性腺中可能作为抗氧化防御体 但其调控效力明确,提示这类“非典型 ARE”或为
系的重要组成部分。然而,值得注意的是,在生 双壳类应对多种污染刺激的重要适应性产物。已
殖过程的某些特定阶段中,适量的 ROS 参与胞质 有文献表明,部分双壳类启动子区域不仅包含
[33]
分裂、DNA 重组等信号调控过程 。因此,在这 ARE,还融合了金属反应元件 (MRE)、芳香烃反
些阶段对 HcNQO1 翻译的抑制,可能是有目的的 应元件 (XRE) 与低氧反应元件 (HRE) 等元件,从
生理调节,以允许 ROS 介导关键的细胞过程。 而提升了对不同污染信号的整合能力 [38-39] 。此外,
相比之下,在肝胰腺中,HcNQO1 蛋白表达 非典型 ARE 结构可能降低了 Nrf2 等转录因子的
水平显著高于 mRNA 水平,呈现出相反的表达趋 结合门槛,使双壳类在低浓度污染暴露下即可启
势。这提示该组织中可能存在“翻译后激活”机制, 动抗氧化响应。这或可解释其在污染频繁波动的
其分子基础可能包括 mRNA 储备与高翻译效率的 动态水域中仍能维持稳定抗氧化能力的生理基础。
协同作用。尽管 HcNQO1 mRNA 在肝胰腺中总体 从生态毒理学角度看,双壳类因其滤食特性和污
丰度不高,但其可能处于高核糖体加载状态,即 染物累积能力,已广泛应用于水体健康状况监
[19]
富集于多核糖体结构,从而实现有限 mRNA 驱动 测 。本研究揭示的 ARE 结构变异进一步加深了
大量蛋白合成。此外,与性腺或其他组织不同, 我们对其污染响应机制的理解,强化了其作为分
子水平环境指示生物的理论基础。
肝胰腺中可能表达较低水平的抑制性 miRNAs,
综上,三角帆蚌 HcNQO1 启动子中 ARE 序
使得 HcNQO1 mRNA 得以顺利完成翻译。与此同
列的结构多样性和功能保守性相结合,体现出其
时,促进翻译的 RBPs 如 HuR 在肝胰腺中高表达,
对复杂环境的高度适应性。这一发现不仅丰富了
可通过与 HcNQO1 mRNA 结合,稳定其结构并增
无脊椎动物环境适应分子机制的研究,也为开发
强其翻译效率。HuR 已被广泛报道参与多种抗氧
新型、机制明确的环境污染生物标志物提供了潜
化和解毒相关基因的调控 [34] 。需特别指出的是,
在的应用前景。未来研究可结合 ChIP-qPCR、报
肝胰腺代谢活跃,持续产生一定水平的内源性
告基因系统和多组学方法,进一步探讨该类调控
ROS,这可能使 Nrf2 处于“亚激活状态”。在该状
元件的演化规律与功能精细调控机制。
态下,尽管 NQO1 的转录激活程度有限,但其翻
译效率显著增强。 4 结论
在分子机制层面,本研究通过双荧光素酶报
告实验,精确定位了 HcNQO1 启动子中具有最高 本研究成功克隆并鉴定了三角帆蚌的 HcNQO1
转录活性的区域 (−654 ~ −201 bp),并确认其中包 基因,并深入探讨了 HcNrf2 对该基因的调控机制。
含两个功能性 ARE 位点。进一步的突变验证结果 结果发现,HcNQO1 具有高度保守性,在多个组
表明,HcNrf2 可直接结合这两个 ARE 位点,启 织中均有表达,且在性腺和鳃中表达水平较高。
动 HcNQO1 的转录。这一发现为解释该基因在应 同时,本研究鉴定了 HcNQO1 启动子区域中的 2
对环境应激中表达活性的调控机制提供了重要线 个 ARE,并证实它们对 HcNrf2 的结合及转录激
索。虽然已有研究表明哺乳动物中 ARE 的保守序 活至关重要。此外,通过多克隆抗体制备与蛋白
表达分析,发现 HcNQO1 蛋白的组织表达水平与
列为 5'-TMAnnRTGAYnnnnGCR-3' [35-36] ,但本研究
其 mRNA 表达存在差异。综上所述,本研究揭示
所识别的 ARE 序列在结构上存在差异,显示出双
了 HcNQO1 在三角帆蚌氧化应激响应中的潜在调
壳类动物可能在保留核心调控框架的基础上,演
控机制,为双壳类动物抗氧化防御系统的研究提
化出更契合其生态环境需求的顺式元件。
供了新的理论支持。
双壳类动物广泛分布于河口、近岸等污染物
富集区域,其所面临的环境胁迫包括重金属、有 (作者声明本文无利益冲突)
机污染物、酸碱波动、溶解氧变化以及新兴污染
[37]
物 。长期暴露于这种复合胁迫背景下,可能促使 参考文献 (References):
其抗氧化系统,尤其是 ARE 调控元件的结构与功 [ 1 ] van der Schatte Olivier A, Jones L, Le Vay L, et al. A global
能,经历了特异性的进化选择。本研究中功能性 review of the ecosystem services provided by bivalve aquacul-
ARE 序列虽不完全符合哺乳动物中的经典定义, ture[J]. Reviews in Aquaculture, 2020, 12(1): 3-25.
https://www.china-fishery.cn 中国水产学会主办 sponsored by China Society of Fisheries
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