泌乳素Prolactin对斑马鱼钙离子平衡的影响摘要.pdfVIP

泌乳素 ( P r o l a c t i n ) 對斑馬魚鈣離子平衡的影響 研究者：吳玟蓉、林亭妤 指導老師：黃鵬鵬教授 孫譽真老師 摘要 鈣離子在人類生理及代謝功能扮演著重要角色，已知泌乳素對哺乳類鈣離子吸收頗 為重要。但在魚類生理上則缺乏這方面的研究。本實驗以斑馬魚為模式生物，探討泌乳 素如何參與斑馬魚鈣離子的調控。實驗結果發現斑馬魚胚胎適應於不同鈣離子濃度中， 泌乳素及其受體無明顯變化。然而將泌乳素基因弱化時，斑馬魚胚胎除鈣離子含量顯著 下降外，鈉離子及氯離子含量亦顯著下降; 另外，泌乳素基因弱化會造成斑馬魚鈣離子 通道、維生素D 受體顯著上升，而降鈣素則顯著下降; 而鈣吸收細胞在發現泌乳素基因 弱化後，細胞數量亦顯著下降。本研究結果可得知，泌乳素對鈣離子吸收具有相當程度 的重要性，可能機制為泌乳素在上游端藉由調節其他賀爾蒙來影響鈣離子吸收。 壹、緒論 一、研究動機 在高一基礎生物及選修生物上冊第一章生命的特性中我們學到物質通過細胞 膜的方式，其中提到鈣鈉氯等離子可以透過細胞膜上的離子幫浦進行主動運輸，以 維持細胞內外的滲透壓平衡。鈣離子對於哺乳動物維持生命上扮演重要的角色，鈣 為主要構成骨骼的成分，並調控體內血液酸鹼度、激素合成與分泌、神經及細胞基 因表現、調節細胞分裂、啟動細胞凋亡機制及細胞間訊息溝通等。因此，一旦體內 鈣離子濃度調控失衡，即造成生理上嚴重的損害。淡水魚類生活在鈣離子濃度不斷 變動的淡水環境中，對淡水魚類而言，適當的調控鈣離子流進與流出身體以維持魚 體內鈣離子的恆定性更是相當的重要。 過去研究中發現，斑馬魚具有四型離子細胞，其中鈣離子吸收是由位於斑馬魚 成魚鰓上和斑馬魚胚胎皮膚上的富含鈉鉀幫浦細胞(Na＋/K ＋-ATPase rich cell, NaR cell)所負責，細胞頂膜上主要進行鈣離子吸收的是表皮鈣離子通道(epithelial calcium channel, ECaC) ，ECaC 由外界吸收 Ca2+ 進入細胞，再由基側膜的鈣離子幫浦 (basolateral plasma membrane Ca2+ + 2+ -ATPase, PMCA2) 和鈉鈣交換蛋白(Na /Ca exchanger, NCX1b)打進體內。 本實驗主要想探討內分泌如何調控體內離子的平衡。由於高中基礎生物下冊及 383 選修生物下冊內分泌系統該章中有講述各激素的來源及功能，且過去在哺乳動物中 研究中已知跟鈣離子吸收相關的賀爾蒙有幫助鈣吸收的副甲狀腺素(parathyroid hormone, PTH) 及維生素Ｄ(Vitamin D) ，還有抑制鈣吸收的降鈣素(Calcitonin) ，另 外，除了以上廣為人知的鈣相關賀爾蒙外，研究發現泌乳素(Prolactin)在腸道中亦 有幫助鈣離子吸收的功能，因此本實驗要探討內分泌如何調控體內離子的平衡。在 人體內，泌乳素的功能主要為促進乳腺發育生長、乳汁形成及維持泌乳，有抑制促 性激素的作用。在分娩後，表現在刺激卵泡黃體受體生成，間接促進黃體素的合成 與分泌、抑制動情素的分泌及排卵。而泌乳素的分泌，既受到下丘腦催乳素抑制因 (PIH)與催乳素釋放因(PRF)及其他激素的調節，又能通過短環路反饋進行自我調節。 對於水生動物魚類來說，文獻指出泌乳素Prolactin 能夠幫助魚體適應淡水環境，為 參與滲透壓平衡的激素。然而，對於 Prolactin 是否影響鈣離子吸收則無較深入研 究。 在高中選修生物上冊動物的消化及吸收以及動物的排泄兩章中則提到哺乳動 物主要透過腸道及腎臟來調節體內離子，而魚類則是利用鰓(仔稚魚為表皮)