海洋酸化刺激仔稚魚上皮細胞HSP27調控酸鹼平衡之研究

Abstract

近年由於大氣中二氧化碳(CO2)濃度升高，導致海洋生態系統受到嚴重影響，其中包括海水溫度、含氧量、酸鹼值等變異。 本研究運用日本種稻田魚擁有廣鹽性適應特性、完整基因體資源庫與發生學研究等實驗操作優勢，用以探討當硬骨魚仔稚時期面臨高CO2酸化的海水環境中，個體抗逆境蛋白、表皮離子細胞分化相關基因、以及酸鹼調控基因之表現相。實驗發現海水酸化會造成仔稚魚在2~5 dpf時期面臨發育生長瓶頸，同時酸鹼調控基因之表現有顯著提升現象；另一方面，抗逆境蛋白olhsp27a之表現可能在細胞面臨高碳酸緊迫壓力時扮演著重要角色。利用蛋白免疫染色技術發現olhsp27a表現於離子細胞，進一步運用反義核酸 (morpholino antisense oligonucleotides)抑制olHsp27a蛋白表現後，除了顯著抑制仔魚排酸機制，而酸鹼調節相關基因的表現亦發生回饋補償效應。綜合以上結果我們推論：離子細胞內hsp27a會受細胞外CO2的刺激啟動離子運輸蛋白的轉錄後修飾，進而調控表皮細胞的酸鹼恆定。