熱帶糙海參雌、雄親參的差異代謝物和差異代謝通路研究*

吳菲菲 程楚杭 陳 廷 張 鑫 吳小芬江 曉 任春華① 胡超群①

(1. 中國科學院熱帶海洋生物資源與生態學重點實驗室 廣東省應用海洋生物學重點實驗室中國科學院南海海洋研究所 廣州 510301; 2. 中國科學院大學 北京 100049;3. 中國科學院南海生態環境工程創新研究院 廣州 510301)

糙海參(Holothuria scabra)是一種具有較高營養價值、藥用價值及經濟價值的棘皮動物(廖玉麟,1997)。20 世紀80 年代以來，隨著沿海經濟快速發展，糙海參的近海棲息生境遭到嚴重破環，海洋環境條件不斷惡化。目前，廣西和廣東沿海的野生糙海參種群已基本絕跡，華南沿海僅海南東部有少量的野生資源(楊學明等, 2015)。糙海參已被世界自然保護聯盟瀕危物種紅色名錄(IUCN 紅色名錄)列為瀕危物種(Lovatelli et al, 2004)。因此，人工繁育和養殖糙海參對于恢復糙海參資源顯得尤為重要。在人工繁育過程中，糙海參的雌、雄辨別能在很大程度上優化人工繁育過程，但糙海參在外表上無法分辨雌雄(Conand,1998)。關于海參雌雄差異的研究只在仿刺參(Apostichopus j aponicus)上有少數相關報道，有研究構建了仿刺參性別特異性圖譜，展示了染色體重組率的性別差異(Tian et al , 2015; Yan et al , 2013)；Jiang 等(2019)根據檢測產卵前后雌雄仿刺參體腔細胞轉錄組的免疫特征，描述了仿刺參性別特異性免疫差異，并發現脂肪酸組成可能是導致雌雄免疫差異的原因之一，然后通過蛋白組學揭示了仿刺參繁殖期間體液免疫和生理特性的性別差異，并表示雄性在產卵后可能會具有更強的恢復能力(Jiang et al,2020)。但關于糙海參性別差異的研究尚屬空白。因此，對于糙海參性別差異的研究有助于改良糙海參的人工繁育過程，并為糙海參性別決定機制的研究奠定基礎。

代謝組學是一門研究生物體內各種生物化學過程的新興學科，它主要聚焦于生物體內發生的生物化學過程所產生的代謝物，能夠幫助研究者了解在某種生物體內已經發生的過程和變化，如代謝通路、能量傳遞和細胞通信等(Nicholson et a l, 2002)。影響代謝物產生的因素有很多，如環境因素、生物體內部因素和飲食因素等，性別差異屬生物體內部因素，不同性別的同種生物，其體內代謝物和性激素水平有很大差異。在不了解海參性別決定機制的情況下，對海參雌、雄親參的代謝物差異進行研究，可以幫助了解雌、雄海參性別特異性化學過程和變化(Schock et al, 2010)。迄今已有很多關于水產動物代謝物具有性別特異的相關報道。Kleps 等(2007)發現，性別特異性代謝物AEP (2-Aminoethyl phosphonate)僅存在于雄性藍蟹(Callinectes s apidus)的鰓中，該代謝物可能發揮交配信息素的功能。一些研究發現，貽貝的外套膜脂質含量隨繁殖周期的變化具有雌雄差異(Hines et al, 2007;Jabbar et al, 1987; Lubet et al, 1986)；Aru 等(2017)使用1H-NMR 技術探究了歐洲蛤仔(Ruditapes decussat us)受季節影響的代謝變化，發現了一些性別特異性候選分子標記，發現雄性蛤仔代謝物中的丙氨酸和甘氨酸含量顯著高于雌性蛤仔，而乙酰乙酸、膽堿和磷酸膽堿在雌性蛤仔代謝物中的含量較高；克氏螯蝦(Cherax t enuimanus)的血淋巴代謝組研究表明，由于生殖活動或生活史的差異，雌、雄克氏螯蝦的代謝物具有顯著差異(Lette et al, 2020)。然而，關于海參性別差異代謝物研究目前尚屬空白。海參體腔液浸泡著海參所有內臟(Conand, 1998)，可能發揮物質運輸和細胞信號傳遞(Laires, 2012)、性腺發育營養物和催產信息素貯存(Mercier et al, 2002)的功能，因此，海參體腔液可能參與性腺的分化和發育。

本研究以熱帶糙海參為研究對象，針對雌、雄親參的體腔液進行代謝組學研究，對性別差異代謝物進行分析，推測可能存在的性別間差異代謝通路，以期為糙海參性別決定機制以及性別鑒定提供有用的基礎數據。

1 材料與方法

1.1 體腔液樣本采集

糙海參親參來源于湛江市美珍種苗有限公司。通過組織學切片鑒定糙海參性別后，選取雌、雄親參各6 頭，進行體腔液樣本采集。將采集的體腔液先用100 μm 細胞篩過濾以除去組織碎屑，隨后在4℃、12000 r/min 條件下離心10 min，以確保體腔細胞及其他微小雜質被完全清除，最后將上清液轉移至50 ml 離心管中，在-80℃冰箱中冷凍保存備用。

1.2 體腔液樣本處理

將體腔液樣本置于4℃下融化，每個樣本各取10 ml，凍干成粉末。向每個凍干樣本中分別加入5 ml乙腈溶液，震蕩混勻1 min。在4℃、12000 r/min 條件下離心10 min 后，吸取450 μl 上清液轉移至新的1.5 ml 離心管中，真空濃縮干燥。加入150 μl 含有2-氯苯丙氨酸(4 mg/L)的50%乙腈溶液重新溶解上述已濃縮干燥的上清液，通過0.22 μm 膜過濾，獲得待測樣本。從每個待測樣本中各取20 μl 溶液混合成質量控制(QC)樣本，用于校正分析結果的偏差及由于分析儀器原因所造成的失誤。其余樣品用于LC-MS檢測。

1.3 LC-MS 檢測

進樣順序：加入混標溶液用于檢測儀器狀態，儀器狀態良好后，加入QC 樣品用于穩定儀器，然后再依次加入空白溶劑(陰性對照)和待測樣品，每10 個樣本加入1 針QC 樣本。

色譜條件：儀器采用Thermo Ultimate 3000，使用ACQUITY UPLC?HSS T3 1.8 μm (2.1×150 mm)色譜柱，自動進樣器溫度設為8℃，以0.25 ml/min 的流速、40℃的柱溫以及進樣2 μl 進行梯度洗脫，流動相為正離子0.1%甲酸水(D)-0.1%甲酸乙腈(C)和負離子5 mmol/L 甲酸銨水(B)-乙腈(A)。梯度洗脫程序：0～1 min，2% A/C；1～9 min，2%～50% A/C；9～12 min，50%～98% A/C；12～13.5 min，98% A/C；13.5～14 min，98%～2% A/C；14～20 min，2% C-正模式；14～17 min，2% A-負模式。

質譜條件：儀器使用Thermo Q Exactive Focus，為電噴霧離子源(ESI)，正負離子電離模式，正離子噴霧電壓為3.50 kV，負離子噴霧電壓為2.50 kV，鞘氣30 arb，輔助氣10 arb。毛細管溫度325℃，以分辨率70000 進行全掃描，掃描范圍81～1000，并采用HCD進行二級裂解，碰撞電壓為30 eV，同時采用動態排除去除無必要的MS/MS 信息。

1.4 數據處理

1.4.1 樣本數據預處理及代謝物鑒定和篩選 通過Proteowizard 軟件(v3.0.8789)，將獲得的原始數據轉換成mzXML 格式(xcms 輸入文件格式)，利用R(v3.3.2)的XCMS 程序包進行峰識別、峰過濾和峰對齊。主要參數有bw=5、ppm=15、peakwidth=c(5,30)、mzwid=0.015、mzdiff=0.01 及method="centWave"。得到包括質核比(m/z)、保留時間和峰面積等信息的數據矩陣。為使不同量級的數據能夠進行比較，對數據進行峰面積的批次歸一化。代謝物的鑒定首先需確認代謝物的精確分子量(分子量誤差＜20 ppm)，然后根據MS/MS模式所得的碎片信息，在Metlin(http://metlin.scripps.edu)、LipidMaps(http://www.lipidmaps.org)、mzclound(https://www.mzcloud.org)和帕諾米克自建標準品數據庫中進一步匹配和注釋所獲得代謝物的準確信息。

1.4.2 多元統計分析 在多元統計分析前，對數據采用UV 換算以進行標準化處理，采用主成分分析(PCA)、偏最小二乘判別分析(PLS-DA)和正交-偏最小二乘判別分析(OPLS-DA)的多元統計方法對采集的多維數據進行降維和歸類分析，觀察樣品的聚集和離散程度。

1.4.3 差異代謝物統計分析及通路分析 差異代謝物的篩選指標為P≤0.05+VIP≥1。采用R(v3.3.2)中的cor 函數計算相關系數，同時采用R(v3.3.2)中的cor.test 函數對代謝物進行關聯分析和統計檢驗，將P≤0.05 作為差異顯著的判斷標準。采用凝聚層次聚類分析各組樣本的聚類情況，通過R(v3.3.2)中pheatmap程序包對數據集進行縮放，得到代謝物相對定量值層次聚類圖，用來推測已知或未知代謝物的生物學功能。應用KEGG 進行代謝網絡的預測，并采用MetPA數據庫分析2 組差異代謝物的相關代謝通路，通過降維算法獲得代謝通路中代謝物的相對響應值，并以此計算代謝通路間的相關系數，進而繪制代謝通路關聯網絡圖。

2 結果

2.1 性別差異代謝物的鑒定

在本研究中，采用PCA、PLS-DA 和OPLS-DA等多元統計的分析方法對數據進行處理。如PCA 主成分分析得分圖(圖1A)所示，雌性糙海參(F)組和雄性糙海參(M)組樣本表現為組內聚類以及組間離散，可以看出F 組和M 組樣本具有差異；進一步通過PLS-DA 得分圖(圖1B)分析，結果顯示，F 組和M 組,之間表現明顯的離散趨勢，可以很好地區分，表明雌性和雄性樣本的代謝物具有顯著差異。PLS-DA 置換檢驗圖可以作為評估PLS-DA 模型可靠有效的標準，解決模型存在過擬合的問題，其可靠性標準為(滿足其中一個即可)：所有藍色的Q2 點從左到右均低于最右的原始藍色Q2 點或點的回歸線與橫坐標交叉或者小于0，從圖1C 可以看出，PLS-DA 模型得到的結果是可靠有效的；圖1D 表示OPLS-DA 主成分分析得分圖，可以看出，F 組和M 組能很好地區分，組內關聯性很高，組間差異很大，再一次表明雌、雄糙海參體腔液中的代謝物具有顯著差異。

本研究采用P≤0.05 及VIP≥1 作為相關差異代謝物的篩選指標，與M 組相比，F 組的體腔液中共篩選出1352 個上調代謝物和943 個下調代謝物(圖2)。

2.2 糙海參體腔液中的性別差異代謝物

根據精確分子量及數據庫比對，最終確認66 個具有顯著差異和明確注釋的代謝物(表1)。本研究還對糙海參體腔液中的性別差異代謝物進行凝聚層次聚類分析(圖3A)，顯示有27 個代謝物在雌性體腔液中上調，39 個代謝物在雄性體腔液中上調，并且雌性組內以及雄性組內的數據重復性較好。

圖1 糙海參體腔液代謝物的多元統計分析及PLS-DA 置換檢驗Fig.1 The multivariate analysis and PLS-DA permutation test of coelomic fluid in H. scabra

圖2 性別差異代謝物統計柱狀圖Fig.2 The statistical histogram of sex-specific metabolites

由表1 看出，大多數性別差異代謝產物屬于脂類和氨基酸；與脂肪酸生物合成相關的代謝物，如硬脂酸(Fold Change_F/M=0.448)、肉豆蔻酸(Fold Change_F/M=0.428)、丙二酸(Fold Change_F/M=0.247)、棕櫚酸(Fold Change_F/M=0.238)和油酸(Fold Change_F/M=0.233)等在雄性體腔液中的含量顯著高于雌性；與性激素相關的脫氫表雄酮(Fold Change_F/M=0.506)在雄性中的含量也顯著高于雌性(圖3B)；同時，外源物質 2-萘酚(Fold Change_F/M=0.050)、異煙酸(Fold Change_F/M=0.134)、尼古丁(Fold Change_F/M=0.307)、3-羥基苯乙酸(Fold Change_F/M=0.414)和茶堿(Fold Change_F/M=0.433)等在雄性體腔液中的的含量也遠高于雌性，可能預示著雌、雄糙海參對于外源物質的積累具有一定的差異性。而氨基酸代謝物，如3,4-二羥基苯乙二醇(DOPEG) (Fold Change_ F/M=6.894)、3-吲哚乙腈(Fold Change_F/M=4.768)、甲基丙二酸(Fold Change_F/M=4.715)、亞精胺(Fold Change_F/M=4.602)、p-羥基苯乙酸(4-HPA)(Fold Change_F/M=2.715)和3,4-二羥基扁桃酸(DOMA) (Fold Change_F/M=2.075)等在雌性體腔液中的含量顯著高于雄性；另外，雌性體腔液中的β-胡蘿卜素(Fold Change_F/M=8.517)含量遠高于雄性(圖3C)，由于β-胡蘿卜素涉及卵子的色素沉積，具有可作為性別差異代謝標志物的潛力。

圖3 A：性別差異代謝物的凝聚層次聚類熱圖；B：體腔液脫氫表雄酮柱狀圖；C：體腔液中的β-胡蘿卜素柱狀圖Fig.3 A: The agglomerate hierarchical clustering heatmap of sex-specific metabolites;B: Histogram of dehydroepiandrosterone in coelomic fluid; C: Histogram of beta-carotene in coelomic fluid

表1 差異顯著的性別差異代謝物(P≤0.05+VIP≥1)[按照log2(FC_F/M)大小排序]Tab.1 Significantly different sex-specific metabolites (P≤0.05+VIP≥1) [The order according to the score of log2(FC_F/M)]

續表1

續表1

2.3 性別差異代謝物相關代謝通路分析

將不同的代謝產物數據導入 KEGG 數據庫及MetPA 數據庫進行分析，共獲得38 條性別差異代謝物的相關代謝通路。其中，雄性差異代謝物多富集于不飽和脂肪酸合成代謝、精氨酸與脯氨酸代謝、谷胱甘肽代謝、色氨酸代謝和脂肪酸生物合成代謝；而雌性差異代謝物主要富集于酪氨酸代謝、糖酵解或糖異生和嘌呤代謝。根據富集和影響因子分析得到代謝通路影響因子氣泡圖(圖4)，其中，5 個為具有顯著性功能的代謝通路(Pathway impact＞0.1)，分別為酪氨酸代謝、精氨酸和脯氨酸代謝、谷胱甘肽代謝、甾類化合物生物合成和藥物代謝通路。

結合表1 可知，雌性糙海參體腔液中含量較高的DOPEG (Fold Change_F/M=6.894)、DOMA (Fold Change_F/M=2.075)、4-HPA(Fold Change_F/M=2.715)和龍膽酸(Fold Change_F/M=1.084)以及雄性體腔液中的高香草醛(Fold Change_F/M=0.511)和L-多巴(L-DOPA) (Fold Change_F/M=0.379)均參與酪氨酸代謝；甾類化合物合成則由雄性差異代謝物羊毛甾醇(Fold Change_F/M=0.538)參與。藥物代謝在本代謝組研究中具有較高的影響因子(Pathway impact=0.20833)，參與其中的代謝物只有氟尿嘧啶，如圖5所示，氟尿嘧啶只富集于雄性糙海參體腔液中。對體腔液外源物質進行統計后發現，與雌性相比，雄性糙海參體腔液更具有積累外源物質的傾向(表2)。

圖4 代謝通路影響因子氣泡圖Fig.4 Bubble chart of pathway impact

圖5 體腔液中氟尿嘧啶柱狀圖Fig.5 Histogram of fluorouracil in coelomic fluid

精氨酸和脯氨酸代謝和谷胱甘肽代謝均與精子的發生和成熟相關，腐胺(Fold Change_F/M=0.341)和亞精胺(Fold Change_F/M=4.602)是關鍵的中間代謝物，腐胺可以生成亞精胺；表1 的結果顯示，腐胺富集在雄性中，而亞精胺則富集在雌性中，表明體腔液對這2 個代謝物的利用情況具有明顯的性別差異。

表2 體腔液外源物質統計Tab.2 Statistical list of xenobiotics in coelomic fluid

3 討論

3.1 β-胡蘿卜素具有作為標志性雌、雄差異代謝物的潛力

海洋生物體內存在著多種類胡蘿卜素，但一般來說，動物體內不能直接合成類胡蘿卜素，所以這種代謝物的積累可能與生物體的攝食偏好或某些代謝反應修飾有關(Matsuno, 2001; Liaaen-Jensen, 1991; Maoka,2009)。棘皮動物由于生殖需要，在性成熟時期，其體內會積累類胡蘿卜素。β-胡蘿卜素在海參中十分常見，它能保護卵子免受光氧化和氧中毒的損害(Matsuno et al, 1995)，Maoka 等(2011)在海參性腺中發現了β-胡蘿卜素的氧化代謝產物角黃素和蝦青素，它們是海參性腺的主要成分。之前也有研究結果表明，雌性海膽(Strongylocentrotus droebachiensis)在產卵期間，其體內類胡蘿卜素含量呈現大幅度下降的趨勢，而在性腺恢復過程中，類胡蘿卜素又具有補充的趨勢，而雄性海膽中的類胡蘿卜素含量在生殖周期基本保持穩定，這說明海膽對類胡蘿卜素的吸收和利用存在性別差異(Hagen et al, 2008)。在本研究中，雌性糙海參體腔液中的 β-胡蘿卜素水平顯著高于雄性(P＜0.05)(圖3C)，由于在性腺成熟期，體腔液是十分重要的運輸介質(John, 1964)，因此，我們認為海參對β-胡蘿卜素的吸收和利用也存在性別差異：在性腺發育過程中，雌性海參往往需要吸收大量的β-胡蘿卜素來補償卵子成熟的需求，β-胡蘿卜素可能通過體腔液從腸道輸送到性腺，從而發揮保護作用或進行氧化代謝為卵子提供必需物質(Allen, 1974)。由于雄性海參體內β-胡蘿卜素含量遠遠低于雌性，因此，可將β-胡蘿卜素作為雌、雄差異的標志性代謝物，用來鑒定性腺成熟期糙海參的性別。

3.2 雌、雄糙海參體腔液中的差異代謝物

脫氫表雄酮(Fold Change_F/M=0.506)是性激素的來源，可以轉變為睪酮和雌二醇(Henderson, 2007)，在水產養殖中，其可以作為飼料添加劑誘導雜交羅非魚(Oreochromis niloticus × O.mossambicus)幼體雄性化，同時還能提高飼料轉化率及增加體重(Mohamed et al, 2012)，其在雄性糙海參中的含量顯著高于雌性(P＜0.05)(圖3C)，推測在海參體腔液中存在脫氫表雄酮轉化過程的雌雄差異。

亞精胺(Fold Change_F/M=4.602)同腐胺(Fold Change_F/M=0.341)和精胺一樣屬于多胺，是最初從人類精液里提取出來的精液蛋白，在人類體內具有抗氧化作用(Madeo et al, 2018)，亞精胺和腐胺通過參與精氨酸和脯氨酸代謝通路生成精胺(精氨酸→腐胺→亞精胺→精胺)，亞精胺和精胺是形成精子的必要物質，因此，一般來說，雄親參會更需要亞精胺和腐胺，而本研究的數據卻顯示，在雌性體腔液中，亞精胺含量顯著高于雄性，腐胺則富集在雄性中；推測這可能是由于在糙海參親參生殖活動旺盛時期，其精氨酸和脯氨酸代謝旺盛，合成的腐胺首先在體腔液中積累，隨后由亞精胺合成酶(Spermidine synthase)將腐胺轉化成亞精胺，由于精巢的需要，雄性的亞精胺可以轉運到精巢中以滿足精子的發育需求，所以雄性體腔液中的亞精胺含量降低而腐胺不斷合成以繼續生成亞精胺滿足精巢的需求；而卵巢并不需要亞精胺，所以它累積在了雌性體腔液中，并且抑制了腐胺的合成，造成了亞精胺含量較高而腐胺較低的結果。

同樣的，雄性體腔液中也富集了較多的卵巢需求較大的脂肪酸合成代謝相關代謝物(表1)。有研究表明，野生雌性大西洋鮭(Salmo sal ar)在性腺指數上升時，其血漿中的游離脂肪酸含量大幅度下降，這些營養物質在很大程度上被分配到性腺中(Booth et al ,1999)。Gianasi 等(2017)也發現，喂食魚卵的雌性葉瓜參(Cucumaria frondosa)的卵母細胞較大，性腺所富含的必需脂肪酸的比例較多，說明卵子的成熟需要大量脂肪酸的積累，脂肪酸可能從體腔液中轉運到性腺，因而雌性體腔液中的脂肪酸含量明顯低于雄性。

綜上所述，糙海參親參性腺發育相關通路有一部分會在體腔液中發生，產生的雌、雄性腺發育所必需的代謝產物先積累在體腔液中，根據性腺發育需求，代謝產物被轉運到性腺中以滿足下一步代謝的需求，造成剩余的代謝產物的種類和數量具有明顯的雌雄差異，但不排除它們在體腔液中另有作用的可能性，其功能有待進一步研究。

3.3 雌雄親參的性別差異代謝通路

通過代謝物富集分析發現，雄性體腔液中的代謝物多參與谷胱甘肽代謝以及精氨酸脯氨酸代謝，這2條代謝通路均在精子的發生和成熟過程中起重要作用(Sies, 1999)，其中，亞精胺、腐胺和γ-谷氨酰半胱氨酸(γ-Glutamylcysteine, 3GC)參與谷胱甘肽代謝，而亞精胺和腐胺也同時參與精氨酸脯氨酸代謝。腐胺(Fold Change_F/M=0.341)和3GC(Fold Change_F/M =0.468)在雄性體腔液中含量較高，腐胺的代謝流向是精胺和亞精胺，而3GC 和精胺可進行下一步反應，從而在精子發生和成熟過程中發揮作用。因此，雄性體腔液中上述2 種通路流向精胺的代謝過程較為活躍，從而能為精子發生與成熟提供需要的營養和能量。本研究的結果顯示，亞精胺在雌性體腔液中含量顯著較高(Fold Change_F/M=4.602)，由于雌性不需要參與精子發生和成熟過程，因而在雌性中亞精胺不繼續進行下一步代謝而滯留在體腔液中。此外，雄性差異代謝物羊毛甾醇(Fold Change_ F/M=0.538)是甾類化合物生物合成的中間代謝產物，羊毛甾醇可經過一系列生物化學轉化，形成膽甾醇和性激素等甾族物質，表明在糙海參雄性體腔液中性激素的合成通路較為活躍。氟尿嘧啶是參與藥物代謝的唯一代謝物，它只在雄性體腔液中富集(圖5)。氟尿嘧啶是廣泛應用于人體治療的抗腫瘤藥物(Jamieson et al, 2014)，由于工業、醫藥和環境污染等問題，使得一些化學物質流入土壤和水體，對生態環境和生物多樣性造成了一定程度的損害(Gavrilescu et al, 2015)，為此，吳海燕等(2012)建立了海參等體內藥物殘留液相色譜-熒光檢測方法。有研究表明，氟尿嘧啶在水體中濃度低時也會觸發蝌蚪的惡性細胞轉化過程，從而導致突變(Araújo et al, 2019)，其對糙海參的具體影響尚未明確。這種氟尿嘧啶濃度的差異預示了糙海參對于化學藥物等外源物質的攝取趨向具有顯著的性別差異，表2 的數據也說明，無論從種類還是含量上來看，雄性體腔液比雌性更容易積累外源物質。

酪氨酸代謝可以產生許多重要激素和神經遞質，包括甲狀腺素、三碘甲狀腺氨酸、腎上腺素、多巴胺和黑色素等(Li et al, 2009)，其中，多巴胺在魚類性腺發育期具有激素調控作用(Peter et al, 1988)，并且海膽也具有多巴胺能神經系統(汝少國等, 2015)。雌性體腔液中的DOMA 和DOPEG 以及雄性體腔液中的高香草醛(HMPAL)(Fold Change_F/M=0.511)和多巴胺前體 L-DOPA (Fold Change_F/M=0.379 (Calvo et al ,2011)均為酪氨酸代謝產物，這些代謝物的富集表明在海參體腔液中流向多巴胺前體L-DOPA 的代謝活動十分活躍，但由于雌、雄體腔液中多巴胺代謝相關酶的表達具有差異，導致產生的代謝產物種類具有差異，這一結果與金錢魚(Scatophagus argus)性腺成熟時多巴胺系統具有性別表達差異一致(蘇冒亮, 2017)，而這一代謝通路的作用推測與性激素調節有關。

綜上所述，雄性體腔液中的代謝物多富集于谷胱甘肽代謝、精氨酸脯氨酸代謝、甾類化合物生物合成和藥物代謝，涉及精子發生及成熟、性激素合成以及外源物質積累等過程；同時，雌、雄體腔液代謝物多參與酪氨酸代謝過程，該過程涉及激素合成及多巴胺調節激素過程，表明糙海參雌、雄性腺的發育可能受到多巴胺的影響，并且這種影響具有性別代謝差異。

4 結論

本研究表明，體腔液可以積累性腺發育所需要的代謝物，其中，β-胡蘿卜素在糙海參雌性體腔液中大量積累，可作為雌、雄差異標志代謝物；體腔液還能夠積累性腺發育不需要的代謝物，如雌性積累亞精胺，而雄性積累脂肪酸合成通路代謝物，推測這是由于雌、雄性腺發育所需要的代謝過程有部分在體腔液中發生，產生的代謝物一部分轉運到性腺中為性腺發育提供能量或營養，其余的代謝物則滯留在體腔液中，可能具有其他生理作用；同時發現，糙海參雌、雄性腺發育過程有性激素的參與，性激素調節可能受到多巴胺的影響，并且這種影響具有性別代謝差異；通過對比外源代謝物的數量和種類，發現雄性糙海參體腔液相比雌性更容易積累外源物質特征，其中，氟尿嘧啶屬于環境污染物，它的積累對雄性糙海參的影響需要進一步的研究。總之，糙海參雌、雄體腔液代謝物具有明顯的性別差異。