前言
2026年4月7日，华中农业大学水产学院呼光富副教授团队在Nature Communications（IF=15.7）上发表了题为“Cholecystokinin coordinates gonadotropin-dependent and independent pathways to orchestrate zebrafish gonadal development”的文章，该研究揭示胆囊收缩素（CCK）通过促性腺激素（FSH/LH）依赖与非依赖双通路协同调控斑马鱼性腺全程发育；CCK 经受体CCKBRb直接激活垂体 FSH 合成、间接及直接调控 LH 分泌，还独立调控胚胎期原始生殖细胞（PGC）增殖、性腺分化期减数分裂启动并抑制性腺体细胞凋亡，cck1-/-;cck2-/-与cckbrb-/-突变体均表现为全雄性、性腺减数分裂停滞且完全不育，该调控机制为硬骨鱼类特有，在哺乳动物中不保守。欧易生物为单细胞测序欧易生物为单细胞测序（scRNA-seq）提供了服务。
发表期刊：Nature Communications
影响因子：15.7
涉及的欧易生物服务产品：单细胞转录组测序研究背景
传统上胆囊收缩素（CCK）被认定为主要调控消化的胃肠激素，后续研究发现其参与摄食、生殖等多种生理过程，近年更被证实是硬骨鱼类的促卵泡激素释放激素（FSH‑RH），但斑马鱼相关研究仅局限于受体激活与敲除模型，CCK家族内源性功能性配体尚不明确，跨物种的调控共识也未建立。同时，CCK受体缺失突变体呈现出比促性腺激素缺失更严重的全雄不育表型，提示CCK存在未被发现的促性腺激素非依赖调控通路，而其对斑马鱼性腺发育早期的原始生殖细胞增殖迁移、减数分裂启动等核心事件的调控作用仍属空白。本研究针对上述研究困境，系统解析CCK在斑马鱼性腺发育全周期的调控功能，明确其双重调控通路，填补硬骨鱼类生殖内分泌调控的研究缺口，完善鱼类性腺发育的分子调控理论体系。
技术路线
关键发现与实验结论
Result 1 CCK或其受体CCKBRb缺失导致性别分化偏雄且不育
CCK及其功能性受体CCKBRb缺失，均会使斑马鱼性别分化完全偏向雄性、性腺发育阻滞并完全不育，同时CCK信号还参与调控斑马鱼的摄食行为与躯体生长。
构建的cck1-/-;cck2-/-双敲除斑马鱼全部发育为雄性，性腺配子停滞于减数分裂前阶段，完全不育且摄食率、体长、体重显著升高（图 1a–f）。
CCKBRb对CCK1、CCK2亲和力最高且主要表达于垂体，cckbrb-/-突变体与双敲除体表型一致，均为全雄不育、睾丸发育停滞（图 2a–c）。
cckbrb-/-突变体雄性第二性征正常，但求偶行为严重缺陷，该缺陷由雄激素水平降低引发，外源睾酮可成功挽救（图 2d–e）。
图1 cck1 和 cck2 敲除斑马鱼模型的构建与生殖表型验证
图2 cckbrb 敲除斑马鱼模型的构建与表型鉴定
Result 2 CCK通过不同机制调控垂体促性腺激素的合成与分泌
CCK以直接调控FSH、直接及间接双通路调控LH的方式，控制斑马鱼垂体促性腺激素合成与分泌，且该调控模式为硬骨鱼类特有，在哺乳动物中不保守。
scRNA-seq结果显示，CCK通过CCKBRb直接激活垂体FSH合成，cck1-/-;cck2-/-和cckbrb-/-突变体的FSH蛋白与fshb转录水平显著降低，CCK处理可在体内外诱导fshb表达，其促性腺发育作用完全依赖FSH（图 3a–f）
CCK通过上调下丘脑gnrh3实现对LH的间接调控，同时直接作用于垂体FSH/LH双激素促性腺细胞亚群调控lhb转录，双通路共同调控LH合成，注射CCK或LH可显著提升雌鱼排卵率（图 3g–k）
图3 CCK调控斑马鱼垂体FSH和LH的合成与功能
Result 3 CCK 以不依赖促性腺激素的方式促进原始生殖细胞增殖与迁移
CCK可独立于FSH、LH等促性腺激素，在斑马鱼早期发育阶段调控原始生殖细胞的迁移与增殖，是早期性腺正常形成的必要条件。
促性腺激素全缺失突变体未出现CCK缺陷株的全雄表型与生殖细胞发育异常，证实存在促性腺激素非依赖调控通路。CCK配体与受体在胚胎早期逐步表达，且 CCK蛋白沿原始生殖细胞迁移路径及性腺周边体细胞定位分布（图4c–e）。
cck1/cck2双敲除与cckbrb敲除胚胎的原始生殖细胞数量减少、分布紊乱、增殖活性大幅下降（图4a、图4f），而各类促性腺激素突变体的原始生殖细胞发育均未受明显影响（图4b）。
图4 CCK信号对斑马鱼原始生殖细胞（PGC）增殖与迁移的影响
Result 4 CCK信号调控生殖细胞减数分裂并抑制性腺体细胞凋亡
CCK信号以不依赖促性腺激素的方式，启动斑马鱼生殖细胞减数分裂并抑制性腺体细胞凋亡，是维持性腺正常发育微环境的关键。
cckbrb-/-突变体在14 dpf时生殖细胞减数分裂标记SYCP3表达显著缺失，减数分裂启动受阻，该表型在促性腺激素缺陷突变体中未出现，且CCK缺失突变体的减数分裂阻滞会长期持续（图 5a）
CCK缺失导致减数分裂与精子发生相关基因显著下调，外源CCK浸泡处理可部分恢复突变体生殖细胞的SYCP3表达（图 5b–d）
cckbrb-/-突变体生殖细胞周围的性腺体细胞发生大量凋亡，且凋亡主要发生在 Leydig 细胞中（图 5e、f）
构建 cckbrb-/-;tp53-/-双突变体阻断细胞凋亡后，突变体的减数分裂缺陷被完全挽救，性腺发育与精子发生恢复正常（图 5g、h）
图5 CCK信号调控生殖细胞减数分裂与性腺体细胞存活
研究结论
本研究证实胆囊收缩素（CCK）是调控斑马鱼性腺全程发育的核心因子，其通过促性腺激素依赖与非依赖双重通路，协同介导性腺从原始生殖细胞建立到成熟的完整发育进程，并明确 CCKBRb 为关键功能受体。该研究揭示了硬骨鱼类特有的 CCK 介导生殖内分泌调控新机制，明确其调控模式与哺乳动物存在显著进化差异。研究成果填补了硬骨鱼类性腺发育早期调控机制的空白，完善了脊椎动物生殖内分泌调控理论体系，为水产鱼类繁殖调控及脊椎动物生殖进化研究提供了重要理论支撑。
参考文献
Li, H., Yuan, F., Liang, H. et al. Cholecystokinin coordinates gonadotropin-dependent and independent pathways to orchestrate zebrafish gonadal development. Nat Commun (2026). https://doi.org/10.1038/s41467-026-72039-x