发布日期：2026-05-22
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花斑裸鲤（Gymnocypris eckloni）主要分布在兰州以上黄河上游干支流及湖泊中，作为青藏高原土著鱼类，在维系该地区黄河流域生态系统稳定中扮演着重要的角色。因水电开发，叠加水文情势改变导致其资源量锐减，已被列为省级保护种类。该鱼性成熟晚、繁殖力低，加强其基础研究对物种保护及高原生态稳定具有重要意义。黄河上游部分水系因蒸发、灌溉和碳酸盐岩溶解作用，水体碱度逐年升高，高碱环境会诱发鱼类血氨急剧累积，造成氨中毒，严重威胁其种群资源。花斑裸鲤作为高原特有物种，其生存环境面临碱度升高的直接胁迫，亟需研究其对碱性环境的适应性机制，以评估生态风险并指导保护策略。尽管Rh基因家族（Rhesus glycoproteins）在鱼类跨膜氨转运中的核心作用已被公认，但花斑裸鲤如何通过该家族响应碱度胁迫、实现氨转运的分子机制尚不清楚。
研究团队首次对花斑裸鲤全基因组Rh基因家族进行了系统性鉴定与分析，并结合碱度胁迫实验、血氨含量检测、转录组测序（RNA-seq）、实时荧光定量PCR（qRT-PCR）及蛋白质印迹（Western blot）等多层次技术手段，揭示了该家族基因成员在鳃、皮肤、肾脏和肝脏中的表达规律。结果显示：花斑裸鲤Rh家族包含7个成员（Rhag、Rhbg、Rhcg1、Rhcg2a、Rhcg2b、Rh50、Rhd），其中首次在裸鲤属中鉴定出Rhcg2a和Rhcg2b两个亚型（图1）。在高碳酸盐碱度胁迫下，鱼体血氨浓度在48小时达到峰值后逐渐下降，表明其具备一定的适应性。研究发现，鳃组织中Rhag、Rhbg、Rhcg1、Rhcg2a协同参与氨排泄；皮肤组织则以Rhbg、Rhcg2a、Rhcg2b为主；肾脏中Rhcg1高表达且可能不依赖Rhbg，呈现类似哺乳动物（大鼠/人类）的双膜定位模式，这在鱼类中为首次报道。肝脏中Rh基因表达普遍较低，仅在长期高碱胁迫下Rhcg2a/2b显著上调，提示其作为辅助解毒器官的角色（图2，图3）。
国家重点实验室祁得林课题组首次绘制了花斑裸鲤Rh基因家族成员在碱度胁迫下的表达图谱，提出了鳃-皮肤-肾脏组织特异性氨转运模型，为解析高原鱼类碱适应机制提供了新见解。研究获青海省科技厅“帅才科学家”负责制项目（2024-SF-102）及国家自然科学基金（32371578）资助。研究成果于2026年4月27日以“Genome-wide analysis of the Rh Gene Family in Gymnocypris eckloni and its role in ammonia transport under carbonate alkalinity stress”为题发表于《International Journal of Biological Macromolecules》（IF=8.5）。
图1. 各物种Rh基因家族成员系统发育树
图2. Rh基因家族成员在不同组织的表达量热图
图3. 花斑裸鲤中Rh糖蛋白介导的氨排泄示模型
