魚類仰賴來自大腦與其他器官的訊號,來平衡進食量與能量需求。其中一種名為黑色素濃縮激素(Melanin-Concentrating Hormone,簡稱MCH)的訊號分子,最早是在鮭魚體內被發現,此後在各種脊椎動物中均有研究。在哺乳動物身上,MCH普遍具有促進進食的功能,然而在魚類的研究中結果卻相當分歧:與其相關的基因在不同物種間,對進食與禁食的反應明顯不同。西伯利亞鱘魚被廣泛養殖以供應魚肉與魚子醬,但長期以來,科學界對其pmch基因的特性、表現位置,以及在食物充足或匱乏時的反應機制,仍所知甚少。
由成都農業學院李志瓊與唐妮研究團隊發表、並於2026年7月30日刊登於《Journal of Applied Ichthyology》期刊的研究(DOI:10.48130/jai-0026-0004),報告了兩種pmch基因形式,其表現模式暗示它們可能分別在食慾調節與肝臟能量代謝中扮演角色。
研究團隊首先自西伯利亞鱘魚體內分離並定序出兩種pmch轉錄本,命名為pmcha與pmchb。其序列分別編碼含有179個與158個胺基酸的前驅蛋白。儘管兩者與許多其他脊椎動物的對應蛋白有相當大的差異,但皆含有相同的成熟MCH胜肽序列。研究團隊接著量測這兩種基因在不同腦區與其他組織中的表現量。結果顯示,pmcha在肝臟、小腦與下視丘中特別豐富,而pmchb則在肝臟與小腦中表現較多。這項差異暗示這兩種基因形式在不同組織中可能受到不同的調控。
為了檢視這兩種基因在進食前後的反應,研究人員將已進食的幼魚與未進食的魚隻,在相同的時間條件下進行比較。進食後一小時,已進食魚隻的下視丘中,兩種基因的表現量均較高。其中pmchb的表現量提升在進食三小時後仍可觀察到,但pmcha的差異則已消失。在肝臟方面,兩種基因最初呈現相反的表現模式:進食後一小時,已進食魚隻的表現量反而較低;但到了三小時後,表現量則高於未進食的魚隻。
研究團隊進一步比較每日正常進食的魚隻,與禁食一日或十日的魚隻之間的差異,並檢視長時間禁食後再重新餵食一小時的魚隻的基因表現。在禁食一日後,兩種基因在下視丘的表現量均低於正常進食的魚隻。禁食十日後,下視丘中pmchb的表現量仍然較低,但pmcha則未呈現顯著差異。重新餵食後,下視丘中兩種基因的表現量均上升。在肝臟方面,禁食一日未造成顯著變化,但禁食十日則使兩種基因的表現量下降。綜合以上結果顯示,這兩種基因在大腦與肝臟中,會以不同的時間尺度對進食狀態作出反應。
研究結果為MCH相關訊號可能參與西伯利亞鱘魚的進食調控提供了分子層級的證據。進食後下視丘基因表現量的上升,與其可能扮演限制食慾的角色一致;而肝臟方面的發現則暗示其與進食及禁食時的能量運用有關。然而,僅憑基因表現的數據,無法確立這些胜肽的實際功能,也無法確認改變其表現是否會直接影響攝食量。在這些發現能實際應用於水產養殖之前,仍需進一步進行胜肽活性、進食行為與生長狀況等相關實驗。