[发明专利]鱼类繁殖中的神经激肽B拮抗剂

说明书

技术领域

本发明属于鱼类繁殖的领域，并且具体来说涉及具有神经激肽B(NKB)和神经激肽F(NKF)拮抗剂活性的肽模拟物以及它们在抑制或延迟鱼类生殖系统的成熟中的用途。

背景技术

生殖功能受到中枢和外周因子的复杂网络的严密调控，在这些因子中最重要的是GnRH。最近，已将神经肽kisspeptin(由Kiss1编码)和神经激肽B(NKB，由Tac3编码)置于生殖不同阶段的决定性地位(Navarro VM.Front Endocrinol.2012；3:48.)。在人类中的研究揭示出编码NKB或神经激肽3受体(NK3R)的基因的功能失活突变导致低促性腺素性功能减退症和不育症。

神经激肽B(NKB)是肽的速激肽家族的成员。在人类中，速激肽3(tac3)或tac3受体(NKBR)基因中的失活突变与青春期欠缺和先天性低促性腺素性功能减退症相关。这表明NKB可能在人类生殖中具有关键作用。

NKB具有通过垂体上的受体的直接作用和通过促性腺激素释放激素(GnRH)神经元上的受体的间接作用。NKB结合到它们的同源受体，刺激它们的活性，这进而为促性腺激素分泌提供专性信号，由此门控支持生殖的下游事件。NKB是下丘脑-垂体-性腺轴的重要调控物，并且是多种调控物例如甾类激素反馈、营养和代谢调控的靶点。

能量稳态和繁殖是动物生命中最重要的过程，并且是密切相关的。能量稳态和繁殖的正确调控对于健康和存活来说是根本的。繁殖是能量密集性过程，并且用于能量平衡和繁殖的调控物的精确相互作用允许这两个过程的协同调控。在所研究的大多数鱼类中，性腺尺寸的季节性变化与血清生长激素(GH)浓度负相关，例如，当促黄体激素(LH)浓度高时，由于性腺尺寸增加，因此GH浓度低，并伴有非常缓慢的身体生长。

鱼类具有大量多种多样的繁殖策略，可以在不同的环境生态位中发现，并且使用不同的性成熟定时方式。当与其他脊椎动物相比时，鱼类具有几种独特特征。与其中垂体中的细胞是混合的四足动物相反，在鱼类中存在特定细胞在某些区域中的独特组织。鱼类具有促性腺物质被GnRH调控的双重模式，其将神经腺体和神经血管两类组分相组合。此外，分泌不同神经肽的不同神经末梢对垂体进行神经支配。然而，仍不了解在鱼类中NKB或NKF神经元是否投射到垂体。

到目前为止，已在从无脊椎动物到哺乳动物的广泛物种中鉴定到大量速激肽。Tac1通过可选剪接编码物质P(SP)和NKA两者。Tac2/Tac3产生NKB肽，并且Tac4编码血红素激肽-1。

已鉴定到三类哺乳动物速激肽受体(NK1、NK2和NK3)，并且它们分别对SP、NKA和NKB具有偏好性结合亲和性。哺乳动物TAC1和TAC4产生2种有活性的神经肽，而TAC3是仅产生1种神经肽即NKB的唯一TAC。

最近从许多鱼类物种中鉴定到速激肽(tac)和tac受体基因(Biran 2012,PNAS 109:10269-10274)。系统发育分析显示，鱼的Tac3和哺乳动物的神经激肽基因产生自一个谱系。在不同鱼类物种之间，在编码NKB的区域中发现高度一致性，它们都共有共同的C-端序列。尽管鱼的Tac3基因编码两种假设的速激肽，但哺乳动物的直系同源物仅编码一种。被称为神经激肽F(NKF)的第二个鱼类假设肽是独特的，并且在所有试验的鱼类物种之间被发现是保守的。

在生命的前几周中，斑马鱼的tac3a mRNA水平逐渐提高，并在青春期时达到峰值。在斑马鱼的脑中，在与繁殖相关的特定脑区域中观察到tac3a和tac3b mRNA(Biran等，2008，Biol Reprod 79:776-786)。此外，在成熟的雌性斑马鱼中单次ip注射NKBa或NKF显著提高LH水平，并且tac3a和两个tac3r基因受到雌激素上调(Biran等，2012，同上)，表明NKB/NKBR系统可能参与鱼类繁殖的神经内分泌控制，并且在脊椎动物中，NKB系统在繁殖的神经内分泌控制中的作用在进化上是保守的。

罗非鱼由于它们的高生长潜力、短的代时、产卵的容易性和疾病抗性，已变成商业上最重要的养殖淡水鱼之一。

已显示(Biran等，2014，Endocrinology 155,4831-42)，由鱼脑分泌并参与繁殖的最近鉴定到的被称为神经激肽B(NKB)和神经激肽F(NKF)的神经肽，可以通过直接(通过在垂体水平上激活特定受体)或间接(通过脑)机制刺激促卵泡激素(FSH)和LH的释放。