不同脂肪源饲料对斑马鱼elovl5、elovl2和fads2在高度不饱和脂肪酸合成中的作用影响

为探究延长酶5(elovl5)、延长酶2(elovl2)和去饱和酶2(fads2)基因在淡水鱼高度不饱和脂肪酸(HUFA)合成中的相互作用,利用CRISPR/Cas9技术,成功构建出斑马鱼elovl5~(-/-)(以下简称E5~(-/-)组)、elovl2~(-/-)×elovl5~(-/-)(以下简称E2~(-/-)×E5~(-/-)组)、elovl5~(-/-)×fads2~(-/-)(以下简称E5~(-/-)×F2~(-/-)组)、elovl2~(-/-)×elovl5~(-/-)×fads2~(-/-)(以下简称E2~(-/-)×E5~(-/-)×F2~(-/-)组)4种突变体模型,并对4种突变体进行大豆油饲料(SO)和亚麻芥油饲料(CO)的投喂试验,研究斑马鱼elovl5、elovl2和fads2在HUFA合成过程中对饲料不同脂肪源的响应。结果显示,在E5~(-/-)组和E2~(-/-)×E5~(-/-)组中,C18PUFA未出现明显累积,而E5~(-/-)×F2~(-/-)组和E2~(-/-)×E5~(-/-)×F2~(-/-)组中的C18:3n-3(ALA)和C18:2n-6(LNA)呈现显著的累积。elovl2、elovl5和fads2缺失后,肝脏elovl4a和elovl4b表达明显上升。不同脂肪源饲料投喂试验结果显示,SO饲料投喂后的E5~(-/-)组DHA含量与野生型(WT)无显著差异,E5~(-/-)×F2~(-/-)组较WT组DHA含量显著降低。然而,CO饲料投喂后的E5~(-/-)组DHA含量较WT组呈现显著升高,E5~(-/-)×F2~(-/-)组与WT无显著差异。fads2缺失斑马鱼去饱和作用受到显著影响,表明,fads2是HUFA合成过程中的必需酶。而elovl2和elovl5缺失的表型可能会被其他HUFA合成途径所弥补。以上结果表明,elovl2和elovl5在HUFA合成中存在基因间相互作用,fads2作为去饱和酶在HUFA合成中必不可少。