性类固醇激素在鱼类性腺分化、性腺发育和第二性征形成中起重要作用。性类固醇激素的合成涉及一系列合成酶，如细胞色素P450（cytochrome P450，CYPs）、羟类固醇脱氢酶（hydroxysteroid dehydrogenase，HSDs）等。其中，17β-羟类固醇脱氢酶（17β-hydroxysteroid dehydrogenase，Hsd17b）是关键酶类，主要作用于性激素合成的下游，参与雌酮、雌二醇和雄烯二酮、睾酮的相互转化。本研究以具有重要经济价值的海水养殖鱼类牙鲆（Paralichthys olivaceus）为研究对象，克隆获得了10个Hsd17b家族基因。联合本实验室前期发表的Hsd17b1基因，对这些基因的结构进行了分析，预测了这些基因所编码蛋白的生化特性，研究了各基因在雌雄成体12种组织和雌雄性腺I-V期的表达谱。并以Hsd17b1和-3为例，研究了这两个基因在性类固醇激素合成途径中的作用，以期对性类固醇激素的合成和调控机制有更深入地认识，为牙鲆等鱼类单性养殖提供参考。

        1、从牙鲆基因组和转录组数据中筛选到Hsd17b3、-4、-7、-8、-9、-10、-12a、-12b、-14和-15共10个基因的序列，通过克隆与测序进行验证，经序列比对获得ORF区。其中，Hsd17b9和-15在鱼类中未见报道。结构域和基序分析结果表明，这10个基因都属于短链脱氢酶/还原酶（short-chain dehydrogenase/reductase，SDR）超家族，均具有保守的基序，如辅因子结合位点基序TGxxxGxG、反应决定方向基序PGxxxT、结构稳定基序NNAG和活性中心基序YxxxK。氨基酸序列分析预测Hsd17b1、-4、-7、-12a和-14是亲水蛋白，其余为疏水蛋白；Hsd17b1、-3和-12b蛋白的稳定性较低。染色体定位分析结果显示，Hsd17b基因分布在8条染色体上（chr 1、7、10、17、19、22、23和24），其中Hsd17b12a和-12b分别位于19号和7号染色体上，表明其是两个不同基因，仅序列高度相似，而不是源自同一基因的不同转录本。

        2、利用实时定量PCR（real-time quantitative PCR，qPCR）技术检测了Hsd17b家族基因在牙鲆雌雄成体不同组织及雌雄性腺I-V期的表达模式。结果表明，该家族基因大多数为广谱表达，Hsd17b9、-10、-12a和-12b在牙鲆雌雄性腺中有差异表达，其中Hsd17b10、-12a和-12b在卵巢中高表达，Hsd17b9在精巢中的表达高于卵巢。在整个性腺发育过程中，Hsd17b3和-9在精巢中高表达，Hsd17b1、-4、-8、-10、-12a和-12b在卵巢中高表达，推测它们在牙鲆性腺发育雌雄激素合成中发挥重要作用。

        3、筛选Hsd17b1和-3进行了初步功能研究。首先对Hsd17b3在牙鲆性腺分化过程的表达进行了qPCR分析。结果显示，在对照组、高温组（28 °C ± 0.3 °C，HT）和雌激素受体抑制剂（他莫西芬，100 ppm，TM）组中，全长2 cm（Total length，TL）时，Hsd17b3的表达水平最高，与对照组相比，HT组和TM组的Hsd17b3表达较低。HEK 293T（human embryonic kidney 293T）细胞转染分析表明，Hsd17b1和-3蛋白分布在细胞质和细胞核中。然后，酶比活力测定结果显示，Hsd17b1在精巢I-V期中的比活力高于同期的卵巢，并且除IV期外，其差异均为极显著（P < 0.01）；与基因表达模式类似，在I-V期，Hsd17b3在精巢中的比活力显著高于卵巢（P < 0.05，P < 0.01）。同时，进一步分别对成体牙鲆进行了腹腔注射他莫昔芬（10 mg/mL）和雄激素受体抑制剂（氟他胺，50 mg/mL）。实验结果显示，他莫昔芬腹腔注射后，卵巢和精巢中Hsd17b1的表达无明显变化；精巢中Hsd17b3的表达水平显著降低（P < 0.01），而卵巢中未观察到明显变化。氟他胺注射后，Hsd17b1在精巢和卵巢中表达上调，并且在卵巢中上调显著（P < 0.05）；精巢和卵巢中Hsd17b3的表达下调，但与对照组相比无显著差异。