中华绒螯蟹外骨骼矿化期肝胰腺脂代谢与钙离子的相关性

外骨骼矿化不仅是甲壳动物蜕壳过程中的关键环节,而且还关系到甲壳动物蜕壳后的成活和生产效益。虽然已经知道外骨骼矿化期虾蟹类体内钙离子及营养物质发生了变化,但外骨骼矿化期虾蟹类脂代谢特点及与钙离子的关系还未知。因此,本研究以中华绒螯蟹为研究对象,选择蜕壳前期(Premolt stage, D期)和蜕壳后期(Postmolt stage, A-B期)实验蟹各6只,比较两个时期不同组织离子和营养物质变化情况,并进一步通过转录组学分析肝胰腺中营养物质代谢特点。结果表明,蜕壳后期肝胰腺和血淋巴钙离子含量显著降低(P < 0.05),而蜕壳后期附肢肌肉中钙离子的含量则显著升高(P < 0.05),蜕壳后期肝胰腺中钙磷比极显著降低(P < 0.001),附肢肌肉钙磷比与之呈相反的趋势。与蜕壳前期相比,蜕壳后期肝胰腺蛋白质和葡萄糖含量均无显著变化(P > 0.05),而肝胰腺中甘油三酯含量则极显著降低(P < 0.001),肝胰腺甘油三酯和钙离子呈极显著的相关性(P < 0.001)。通过转录组学分析,发现肝胰腺脂代谢相关差异基因113个,89个为上调基因,24个为下调基因。这些差异基因主要富集在类固醇激素合成、甘油酯代谢、脂肪酸分解代谢、甘油磷脂代谢和亚油酸代谢。综上可知,中华绒螯蟹外骨骼矿化过程中,肝胰腺中储存的钙离子被运送至肌肉组织用于新表皮的矿化,该过程和肝胰腺甘油三酯相关;甘油三酯可能被分解为外骨骼矿化提供了能量或者物质基础,以及参与类固醇类激素的合成作用于外骨骼的矿化。