Page 69 - 《水产学报》2026年第2期

2 期 水 产 学 报 50 卷

会对其生理代谢产生不利影响，包括生长迟缓、 缢蛏 (Sinonovacula constricta) 为埋栖型双壳贝类，
免疫力下降、生殖障碍等 [3-6] 。对于软体动物，遭 是我国重要的海水养殖经济贝类。由于生活在潮
受低氧胁迫后会迅速做出缺氧反应并调节基因表 间带，缢蛏容易遭受干露、水体低氧和高温等环
达，以维持机体氧稳态并应对低氧环境压力。这 境因子胁迫。本研究克隆了缢蛏 HIF-1 和 PHD2
些措施包括增加糖酵解和糖异生、提高免疫力、 基因的开放阅读框 (ORF) 序列，并分析其在不同
抑制细胞增殖和分化等生理和生化反应 [7-9] 。 发育时期、成体不同组织、低氧和干露胁迫下的
维持细胞氧平衡是生物体发育和生存所必需 表达模式，为进一步研究缢蛏低氧适应机制和耐
的。大量的研究报道显示，从无脊椎动物到脊椎 低氧新品种培育提供基础资料。
动物都拥有一条氧感知信号通路，即 HIF 信号通
1 材料与方法
路。通路主要由 2 个蛋白因子调节：低氧诱导因
[10]
子 (HIFs) 和脯氨酸羟化酶 (PHD) 。以人类为例，
1.1 实验材料
在常氧条件下，HIF-α 氧依赖降解结构域 (ODDD)
上 2 个 (402 位 和 406 位 ) 保 守 的 脯 氨 酸 残 基 被 低氧胁迫实验用缢蛏 [ 壳长 (53.21±2.68) mm，
[11]
PHD 羟基化修饰 。羟基化后的 HIF-α 会与冯-希 湿重 (7.85±0.67) g] 于 2022 年 8 月采自台州市三门
佩尔-林道 (VHL) 蛋白结合被降解。缺氧后，PHD 县，并转运至宁波市海洋与渔业研究院科技创新
的活性受到抑制，HIF-α 因子不会发生羟基化， 基地，随机分成 3 组，暂养 5 d 以适应实验环境。
未羟基化的 HIF-α 不能被 VHL 识别。因此，HIF- 干露胁迫用缢蛏 [(壳长 (58.62±1.79) mm，湿重
α 蛋白亚基向细胞核转移与与 HIF-β 蛋白亚基结 (8.92±0.84) g] 购自上海市浦东新区芦潮港海鲜批
合形成异源二聚体，调控参与代谢、红细胞生成、 发市场，运至上海海洋大学实验室暂养。暂养期
血管生成和细胞命运决定等多种基因的表达 [12-13] 。 间使用冷水机 (深圳市奥凌恒业科技有限公司) 将
HIF 因子为异源二聚体 DNA 结合蛋白，由 温度控制在 (21±1)℃，加气石控制海水溶解氧
HIF-α 亚基和 HIF-β 亚基构成 [14-15] 。在哺乳动物中， (DO) 为 (5.2±0.2) mg/L，每天更换一半海水并投
有 3 个 HIF-α 亚 基 (HIF-1α， HIF-2α/EPAS， HIF- 喂 1 次小球藻 (Chlorella vulgaris)。每组各随机选
3α) 和 2 个 HIF-β 亚 基 (HIF-1β 和 HIF-2β， 又 称 取 80 只外壳完整、活力旺盛的缢蛏用于后续实验。
ARNT 和 ARNT2)；在无脊椎动物中发现至少拥 所有实验均按照上海海洋大学动物实验伦理委员
有 1 个 HIF-α 亚基和 1 个 HIF-β 亚基 [16-17] 。α 亚基 会批准的指导方针进行。
和 β 亚基的 N 端均包含 1 个 bHLH 和 PAS 结构域，
1.2 低氧胁迫实验
C 端 还 含 有 2 个 反 式 激 活 结 构 域 (N-TAD 和 C-
TAD)。此外，HIF-α 还具有 1 个氧依赖降解结构 低氧胁迫实验分为 3 组，即严重低氧胁迫组
域 (ODDD)。PHD 是 Fe 和 2+ α-酮戊二酸依赖型的 (0.5±0.1) mg/L、一般低氧胁迫 (2.0±0.2) mg/L和对
[27]
双加氧酶超家族成员，在哺乳动物中存在 3 个成 照组 (5.2±0.2) mg/L 。在水箱上覆盖一层透明塑
[18]
员 (PHD1~3) 。在部分无脊椎动物中，如秀丽隐 料薄膜密封，通过向水体充氮气或空气控制 DO
杆 线 虫 (Caenorhabditis elegans) 则 只 鉴 定 出 1 个 含量，将溶氧仪 (HACH，LDO Ⅱ，美国) 探头置
PHD 蛋白，并且与人 (Homo sapiens) PHD2 相似性 于入水体中，实时监测 DO 含量变化。分别于胁
最高 。在 PHD 家族成员中，PHD2 负责在常氧 迫后的 6、12、24、36 和 48 h 的缢蛏实验组和对
[19]
条件下调控 HIF-α 蛋白水平。PHD2 由 2 个结构域 照组中各随机取 3 只作为实验材料。取 0 h 缢蛏
组成，N 端的 MYND (Nervy 和 DEAF1) 型锌指结 的鳃、肝胰腺、闭壳肌、水管、外套膜和足 6 个
[20]
构域和 C 端的催化结构域 。 组织，液氮速冻处理后置于−80℃ 冰箱保存。
目前，在贝类中已报道了长牡蛎 (Crassostrea
1.3 干露胁迫实验
[22]
gigas) [7, 21] 、魁蚶 、紫贻贝 (Mytilus galloprovincia-
lis) [23] 和皱纹盘鲍 (Haliotis discus hannai) [24] 等几种 实验将缢蛏随机分为 3 组，即 1 个对照组和
海洋贝类 HIF 的表达机制。相比较而言，贝类中 2 个实验组，实验组分别为 (21±1)℃ 干露 (模拟潮
关于 PHD 的研究则更少，只在美洲牡蛎 (C. vir- 汐作用空气暴露) 和 4 ℃ 干露 (模拟空气暴露加冰
ginica) 、紫贻贝 [23] 和长牡蛎 [26] 等物种中有报道。 长途运输贩卖)。分别于胁迫后的 6、12、24、36 和
[25]
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