神经内分泌因子Secretoneurin(SN)是由分泌粒蛋白II(Secretogranin II,Sg II)经激素原转化酶蛋白水解产生,在鱼类和哺乳类(包括人类)等脊椎动物中高度保守。近年研究发现,SN具有内分泌、神经内分泌、旁分泌和自分泌活性,尤其是能显著刺激促黄体生成素(LH)的分泌,后者是调控脊椎动物生殖轴的关键信号分子。因此,国际著名内分泌学家、渥太华大学教授Vance L. Trudeau提出,SN是一种新的神经内分泌激素,该观点已获国际同行认可。然而,Sg II(或SN)在脊椎动物胚胎发育中的功能此前尚不清楚。
中国科学院水生生物研究所研究员胡炜与Vance L. Trudeau团队以斑马鱼为模型,利用基因编辑技术成功构建了sgIIa-/-、sgIIb-/-及sgIIa-/-/sgIIb-/-双突变斑马鱼家系。研究发现,sgIIb-/-突变及双突变斑马鱼在胚胎阶段表现为后脑中央动脉血管发育缺陷。通过共聚焦延时摄影和免疫荧光技术分析,发现血管发育缺陷是由内皮细胞迁移和增殖受阻所致;细胞移植实验证明sgIIb对后脑血管构建具有非细胞自主作用。进一步研究表明,sgIIb-/-突变胚胎中后脑动静脉分化未受影响,参与血管构建的VEGF通路和Notch通路关键基因表达无显著变化。sgIIb在神经血管构建中的功能由内皮细胞中MAPK及PI3K/Akt信号通路介导。该研究首次揭示了Sg II/SN在神经血管发育中的功能,表明新激素SN是一种同时在神经内分泌系统和血管系统间发挥作用的神经肽。相关成果近日以封面论文形式发表于Journal of Molecular Cell Biology。
该研究在胡炜和Vance L. Trudeau指导下,由博士生陶彬彬等人共同完成。研究工作得到国家杰出青年基金、国家自然科学基金创新研究群体项目和渥太华大学国际合作项目支持,并获华中科技大学教授贾海波、渥太华大学教授Marie-Andrée Akimenko、北京大学教授熊敬维的帮助。