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该研究由Lian Hollander-Cohen、Omer Cohen、Miriam Shulman、Tomer Aiznkot、Pierre Fontanaud、Omer Revah、Patrice Mollard、Matan Golan和Berta Levavi-Sivan共同完成。研究团队分别来自以色列耶路撒冷希伯来大学农业、食品与环境学院动物科学系、法国蒙彼利埃大学功能基因组学研究所、以色列农业研究组织Volcani中心家禽与水产养殖研究所等机构。研究于2024年发表在期刊《eLife》上，DOI为https://doi.org/10.7554/eLife.96344。
该研究聚焦于脊椎动物生殖调控机制，特别是鱼类中促性腺激素（gonadotropins）分泌的调控。在脊椎动物中，卵泡发育、排卵和精子发生等生殖过程主要由两种促性腺激素——卵泡刺激素（follicle-stimulating hormone, FSH）和黄体生成素（luteinizing hormone, LH）控制。传统观点认为，促性腺激素释放激素（gonadotropin-releasing hormone, GnRH）是调控这两种激素分泌的主要神经肽。然而，近年来的研究表明，GnRH可能并非唯一的调控因子，尤其是在鱼类中，GnRH的功能可能被其他神经肽替代或补充。本研究旨在揭示鱼类中FSH分泌的具体调控机制，特别是探讨饱腹激素胆囊收缩素（cholecystokinin, CCK）在生殖调控中的作用。
研究分为多个步骤，具体如下：
研究对象与样本准备
研究以斑马鱼（zebrafish）为主要实验对象，通过CRISPR-Cas9技术构建了CCK受体（CCKBR(a)）功能缺失（loss-of-function, LOF）突变体。实验样本包括野生型斑马鱼、杂合子突变体和纯合子突变体，样本数量根据实验需求从3到47不等。
基因表达分析
通过RNA测序和原位杂交技术，分析了CCK受体在斑马鱼垂体中的表达情况。研究发现，CCK受体主要在FSH细胞中高表达，而在LH细胞中表达水平较低。
突变体表型分析
对CCKBR(a) LOF突变体的表型进行了详细分析，包括性腺发育、性激素分泌水平等。结果显示，纯合子突变体的性腺发育严重受阻，且均为雄性，性腺面积显著小于野生型和杂合子突变体。
钙成像实验
通过体内和体外钙成像技术，研究了GnRH和CCK对LH和FSH细胞活性的影响。实验发现，GnRH主要激活LH细胞，而CCK则特异性激活FSH细胞。
激素分泌检测
通过ELISA技术，检测了GnRH和CCK刺激下LH和FSH的分泌水平。结果显示，GnRH显著增加LH分泌，而CCK显著增加FSH分泌。
组织分布与饥饿实验
通过实时定量PCR技术，分析了CCK受体在不同组织中的表达分布，并进行了饥饿实验，研究了CCK表达与代谢状态的关系。
CCK受体在FSH细胞中的高表达
研究发现，CCK受体在斑马鱼垂体中的FSH细胞中高表达，而在LH细胞中表达水平较低。这一结果提示CCK可能在FSH分泌中起重要作用。
CCKBR(a) LOF突变体的表型
CCKBR(a) LOF突变体的性腺发育严重受阻，且均为雄性，性腺面积显著小于野生型和杂合子突变体。此外，突变体中LH和FSH的基因表达水平均显著降低。
钙成像实验结果
钙成像实验显示，GnRH主要激活LH细胞，而CCK则特异性激活FSH细胞。这一结果表明，CCK是FSH分泌的主要调控因子。
激素分泌检测结果
ELISA检测结果显示，GnRH显著增加LH分泌，而CCK显著增加FSH分泌。这一结果进一步验证了钙成像实验的结论。
组织分布与饥饿实验结果
CCK受体在垂体和下丘脑中高表达，且饥饿状态下CCK表达显著降低。这一结果表明，CCK的表达与代谢状态密切相关。
研究首次揭示了CCK在鱼类生殖调控中的关键作用，特别是其作为FSH分泌的主要调控因子的功能。这一发现不仅挑战了传统观点，还为鱼类生殖调控机制提供了新的视角。此外，研究还表明，CCK通过整合代谢状态与生殖能力，为鱼类在能量限制条件下抑制生殖提供了有效的调控途径。
重要发现
研究首次揭示了CCK在鱼类生殖调控中的关键作用，特别是其作为FSH分泌的主要调控因子的功能。
方法创新
研究采用了CRISPR-Cas9技术构建突变体，并结合钙成像和ELISA技术，全面分析了CCK在生殖调控中的作用。
研究对象的特殊性
研究以斑马鱼为实验对象，斑马鱼作为模式生物在生殖调控研究中具有重要地位。
研究还探讨了CCK在代谢状态与生殖能力之间的桥梁作用，为理解鱼类生殖调控的进化机制提供了新的线索。此外，研究结果对水产养殖中生殖调控技术的开发具有潜在的应用价值。