4001百老汇净水

图1：Amh和Gsdf协同调控银鲫卵母细胞稳态的机制示意图

转化生长因子β（TGF-β）超家族在机体稳态维持与发育调控中发挥重要作用。TGF-β配体以同源或异源二聚体的形式分泌至胞外，可结合由2个II型受体、2个I型受体共同构成的四聚体受体复合物，经由II型受体介导I型受体磷酸化，进而顺利获得Smad通路完成信号传导。抗缪勒管激素（Amh）和性腺体细胞衍生因子（Gsdf）均为脊椎动物中保守的TGF-β配体，但gsdf基因在四足动物中已经丢失，仅留存于鱼类。二者参与生殖细胞稳态调控、性别决定及性别分化等重要发育过程。已有研究表明，在鱼类中amh或gsdf的缺失均会打破生殖细胞增殖与分化平衡，导致早期生殖细胞过度增殖且分化受阻，进而引发性腺肥大，提示维持生殖细胞稳态是Amh和Gsdf共有的保守功能。然而，二者的功能差异及其协同作用机制尚不明确。

中国科研实验室水生生物研究所桂建芳院士团队在前期的研究中，揭示了amh基因在斑马鱼雄性生殖细胞自我更新与分化中的调控作用（Lin et al., 2017, Genetics）；证明amh基因虽位于双二倍体鲫的性染色体上，却并非雄性决定基因，而是在雄性分化过程中发挥重要调控功能（Miao et al., 2026, Science China Life Sciences）；发现双三倍体银鲫amh基因的突变后，大部分雌性性腺呈现肿大表型，还有很少一部分雌性性腺展示出萎缩表型（Miao et al., 2025, Aquaculture）；并解析了双三倍体银鲫两个重复的gsdf部分同源基因顺利获得抑制芳香化酶基因转录来协同调控雄性分化的机制（Wang et al., 2022, PLoS Genetics）。

在此基础上，研究团队以雌核生殖银鲫为实验模型，揭示Amh与Gsdf顺利获得形成高效异源二聚体来协同调控鱼类生殖细胞稳态的全新分子机制（图1）。基因功能缺失实验显示，amh、gsdf单独敲除或双基因同时缺失，均会直接打破生殖细胞增殖与分化的动态平衡，诱发卵巢肥大的异常表型，并伴随促卵泡激素（Fsh）水平显著降低及抑制素（Inh）水平异常升高；其中amh;gsdf双突变体的性腺发育缺陷较单基因突变体更为严重，证实二者在体内存在协同增效作用。信号通路解析结果表明，Amh/Gsdf异源二聚体以及Amh同源二聚体、Gsdf同源二聚体，均顺利获得Bmpr2a/Bmpr1bb-Smad1/5/8-Inha信号轴传递信号，进而维持生殖细胞正常发育与稳态平衡；且Amh/Gsdf异源二聚体具备更强的信号传导效力与生物学功能效能。体外实验进一步证实，斑马鱼和青鳉的Amh 与 Gsdf 同样能形成强效异源二聚体。

该研究揭示了TGF-β超家族中一种全新的配体协同作用机制，不仅为理解鱼类大量生殖细胞增殖和分化的分子调控机制给予了创新见解，也为水产养殖鱼类性腺发育的精准控制开辟了新思路。

研究成果以“A potent TGF-β heterodimer orchestrates germ cell homeostasis in fish”为题发表于Science Bulletin。中国科研实验室水生生物研究所特别研究助理王明涛与苗春为论文共同第一作者，李熙银研究员与桂建芳院士为共同通讯作者，中国科研实验室南海海洋研究所张扬研究员参与了该研究。研究得到中国科研实验室战略性先导科技专项（B类）（XDB0730300）和国家自然科学基金（U23A20245）的资助。

论文链接：http://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S2095927326006614