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缓慢发展的大象鲨为人体生理学提供新的见解

2019-07-12 09:55:37症状资讯

盐皮质激素受体(MR)调节水和钠在整个细胞和组织中的转运,这对控制血压至关重要,因此,毫不奇怪,MR对所有脊椎动物都是常见的。醛固酮是陆生脊椎动物MRs的生理类固醇,在肺鱼(陆地脊椎动物的前身)中进化,这表明醛固酮的进化在征服土地方面非常重要,可以防止生活在水外的动物脱水。

然而,鲨鱼和鳍鱼中没有醛固酮,这引发了哪些类固醇激活其中的MR的问题,以及这些类固醇在人体中所起的作用。

在一项不同寻常的研究中,来自日本,新加坡和美国的国际科学家团队由加州大学圣地亚哥分校医学院研究教授迈克尔·贝克博士领导,他报告说,与人类相比,一组不同的类固醇激素激活大象鲨的MR,大象鲨是一种软骨鱼类,代表着最古老的下颚脊椎动物群。

该发现发表在2019年6月4日的“科学信号”杂志上,不仅强调了脊椎动物从水转变为陆地的另一种进化变化,而且表明MR可能在维持人类健康方面具有其他重要作用。

“虽然MR传统上被认为是调节肾脏电解质转运的重要转录因子,但很明显,MR在非传统器官中具有生理作用,包括大脑和心脏,”Baker说。

“我们的研究结果表明MR在非传统器官中的活动是古老的,实际上是在基底下颚脊椎动物中进化的。对大象鲨鱼的研究支持其他研究,这些研究显示了类固醇激素的生理学,如醛固酮,皮质醇和黄体酮。其他非传统组织,如卵巢和睾丸,也可能对人类健康很重要。“

大象鲨(Callorhinchus milii)是一种不常见的动物模型。这种物种以鬼鲨,大象鱼和银号手等多种名称而闻名,在澳大利亚南部海域发现。光滑皮肤的鱼长到最大尺寸为4英尺,对人类没有任何威胁。它们独特的锄形,长鼻状口鼻用于通过运动和弱电场检测猎物,主要是贝类和底栖无脊椎动物。

大象鲨拥有另一个不同寻常的特征:它们具有所有已知脊椎动物中最慢的进化基因组,“这使得它们非常适合提供有关MR如何在骨骼脊椎动物(包括人类)中进化的见解,”该研究的第一作者Yoshinao Katsu博士说。 ,日本北海道大学生物科学助理教授。

新加坡,日本和明尼苏达州的Baker,Katsu及其同事发现,大象鲨MR对人类和其他哺乳动物中激活MR的相同生理性皮质类固醇(醛固酮,皮质醇,皮质酮和11-脱氧皮质酮)有反应。但另一种主要的类固醇激素 - 黄体酮 - 触发鲨鱼MR,但对人类,老鼠,青蛙或短吻鳄没有任何作用。

“因为黄体酮合成的合成比醛固酮,皮质醇,皮质酮或11-脱氧皮质酮更简单,我们认为黄体酮是祖先,也许是MR的祖先类固醇,”Katsu说。

因此,作者说,奇怪的大象鲨鱼及其紧凑,缓慢进化的基因组提供了一种不同的,比较的方式来观察和理解人类和其他脊椎动物在它们成为陆地生物时的进化。