团头鲂(Megalobrama amblycephala)，又称武昌鱼，2015年，在我国年产量达79.7万吨，是我国大宗淡水养殖鱼类之一。团头鲂对糖的耐受能力相对较弱，摄食高糖饲料不利于鱼类的生长和对饲料的利用。在前期的研究中发现，翘嘴红鲐、异育银鲫、团头鲂、青鱼长期摄食高水平碳水化合物日粮会出现糖代谢酶活性下降、血糖持续偏高、应激蛋白表达上升等高糖不耐受现象，甚至出现肝细胞肿大甚至病变等症状，引发营养代谢综合症。关于鱼类糖代谢功能调控的研究主要集中在肝脏胰岛素和INSR分泌、葡萄糖转运体数目、糖代谢酶活性等方面，而关于糖代谢调控信号传导机制研究却鲜见报道。近年，随着HiSeq技术和分子生物学技术的发展，microRNAs(miRNAs)在哺乳动物胰岛素分泌、血糖水平和糖代谢中的调控作用逐渐被确定。本研究以团头鲂为研究对象，通过HiSeq技术对团头鲂高糖代谢响应miRNAs的表达谱进行分析，筛选糖代谢关键miRNA(miR-34a)，结合生物信息学技术分析其靶基因调控网络，利用活体miRNA干扰技术从糖代谢酶活性调控信号传导途径层面进一步阐释miR-34a如何通过其关键靶向基因SIRT1调控糖代谢，为深入研究团头鲂糖代谢调控机制提供效应靶点。以上问题的解决有助于了解团头鲂糖代谢酶活性调控的分子机制，弥补鱼类营养相关研究领域的不足，更能够通过分子干预手段提高鱼类对饲料糖类利用能力，为团头鲂营养性代谢紊乱提供生物靶点和调控策略，实现该研究学术意义与应用价值的统一。　　1.通过饲喂高糖水平日粮，利用HiSeq技术构建了团头鲂高糖组和对照组肠道、肝脏和脑组织miRNA文库，结果显示不同的组织(肠、肝、脑)miRNA表达谱具有差异，说明miRNAs的调控具有组织特异性或者组织敏感不一。通过对比，摄食高糖日粮团头鲂肠、肝和脑的DEMs与葡萄糖代谢途径和生物调控相关;另外，DEMs表达谱的GO分类富集和KEGG通路分析显示DEMs不仅调控糖酵解/糖异生、糖代谢，还参与调控PPAR信号通路和胰岛素信号通路。其中，肝脏有124个DEMs出现显著的上调或下调。生物功能注释表明，肠道、肝脏和脑中DEMs靶基因显著富集参与糖酵解/糖异生通路、糖代谢调控、磷酸烯醇式丙酮酸羧基酶激活、柠檬酸循环、脂肪细胞因子信号通路和胰岛素信号通路等。结合已有的文献报道和信息筛选获得调节糖代谢的重要miRNA有miR-34a，且miR-34a在团头鲂脂肪代谢、细胞增殖和凋亡中起着重要的作用。　　2.通过分子克隆技术获得团头鲂SIRT1和FoxO1核苷酸全序列，对两个基因编码产物进行预测和分析，显示团头鲂SIRT1与金线鲃(Sinocyclocheilus anshuiensis)的亲缘关系最近，而团头鲂FoxO1与草鱼(Ctenopharyngodon idella)相似度达99％，说明SIRT1和FoxO1基因编码区在鱼类长期生物进化过程中具有较强的保守性。通过对团头鲂SIRT1和FoxO1基因的组织定位和表达分析，显示SIRT1和FoxO1的表达具有组织特异性，肾、肝、肠和脑等组织中SIRT1和FoxO1表达较敏感。　　3.利用HiSeq技术分析miR-34a沉默组和高糖代谢组团头鲂肝脏差异基因和调控通路，得到独立基因数83，265个，功能注释基因25，433个，发现共有2212个差异表达的基因，其中有1183个是表达上调，1029个表达下调。根据KEGG比对结果，免疫调控信号通路等通路获得注释的基因最多，提示在高糖代谢中，miR-34a干扰也会影响团头鲂免疫功能，这为进一步研究miR-34a对团头鲂营养代谢和免疫调控机制奠定了良好的基础。　　4.以小麦淀粉为糖源、豆油为脂肪源，配制了2种半纯和试验日粮，分别为对照组(NWS，可消化糖含量25.85％，粗蛋白含量32.73％，粗脂肪含量8.54％)和高糖高能(HWS，可消化糖含量45.25％，粗蛋白含量33.32％，粗脂肪含量8.58％)，评估团头鲂摄食不同日粮后生长、脏体脂肪沉积和代谢的影响，结果发现日粮中过量的碳水化合物会导致团头鲂的营养代谢紊乱，降低其生长性能，改变肌肉脂肪含量和脂肪酸组成，提高肝胰脏脂肪代谢酶活性，肝脏出现脂滴储存的空泡变性，间接证明对鱼体肝脏健康可能产生负面影响。　　5.团头鲂摄食高糖日粮8周后，从基因表达水平发现，高糖的摄入使团头鲂肝脏SIRT1基因表达降低，促进FoxO1的去乙酰化和增加转录表达。在这一途径的调控下，团头鲂肝脏糖异生酶PEPCK活性表达，磷酸戊糖途径关键没G6PD表达上调，促进肝糖异生，且脂代谢酶PPARα表达的上调促进了脂肪酸合成酶和脂肪代谢酶FAS、lipase和ACC基因的上调，使过量的肝糖原转化为脂质沉积在脂肪组织。另外，炎症因子和肿瘤蛋白TNFα和p53表达上调，从分子角度说明高糖引起机体的炎症反应和细胞凋亡。　　6.通过miR-34a沉默和过表达构建了团头鲂高糖、高糖抑制和正常、正常促进的代谢模型。通过检测两种模型下SIRT1、FoxO1、糖代谢酶、脂肪酶和抗炎因子的蛋白表达和mRNA基因表达发现，在团头鲂高糖代谢中，miR-34a的沉默使其转录受到抑制，靶向作用SIRT1，使其脱乙酰化而蛋白表达升高，转录调控FoxO1去乙酰化，从细胞核进入细胞质激活FoxO1的表达水平，影响胰岛素信号通路，降低肝脏糖异生作用，减少肝脏糖原累积，使肝脏中脂肪分解和脂肪酸合成加速;同时SIRT1的过度表达抑制了TNFα与p53等抗炎因子表达，使肝细胞凋亡和炎症反应减弱。而在营养代谢稳态的状态下，miR-34a功能的增强促进了肝脏能量因子FoxO1和糖异生基因PEPCK的表达，脂肪代谢和脂肪酸合成增强，炎症因子表达上调，而反向抑制了团头鲂肝脏SIRT1的蛋白表达。这些结果也说明，在高糖和代谢稳态的状态下，miR-34a对团头鲂肝脏糖脂代谢和免疫的调控表现为以SIRT1为核心的一种可逆调控机制。