三甲双酮对斑马鱼胚胎早期发育的影响

针对抗癫痫药物的临床神经性毒副作用及致畸性,以三甲双酮为探针药建立了抗癫痫药毒性的斑马鱼胚胎模型。结果显示,斑马鱼胚胎暴露于三甲双酮后出现浓度依赖性的畸形和死亡。畸形表型有生长迟缓,脑区、眼和听囊变小,半规管和耳石受损,以及心血管系统异常。这些表型与临床病例和文献报道很相似。毛细胞染色显示听囊ML2神经丘毛细胞数明显减少。原位杂交检测发现脑标志基因zic1和xb51、自噬基因atg5的表达图式发生了异常变化。RT-PCR检测显示听觉基因val和hmx2的表达水平也发生了异常变化。这些结果提示脑组织和控制身体平衡及听力的神经感受器是三甲双酮的主要毒性靶位。斑马鱼胚胎和幼体可以模拟三甲双酮对哺乳动物的致畸和神经毒性反应。     

昆虫变态发育过程中的细胞自噬和凋亡

在昆虫变态期,幼虫组织发生退化或消亡,原因在于蜕皮甾醇激素（ecdysteroid）,即通常所说的蜕皮激素,诱导这些组织的细胞发生了自噬(autophagy)和凋亡(apoptosis)的程序性细胞死亡(programmed cell death,PCD)。一般情况下,自噬途径构成一种饥饿应激适应性以避免细胞的死亡,表现为低水平Cvt泡(Cvt vesicle)和自噬体(autophagosome)对部分胞质溶胶、蛋白聚集体和细胞器的吞噬和降解。昆虫进入变态发育时,由于蜕皮激素的激活,由遗传级联系统调控的PCD机制被启动,低水平的常态自噬转入高水平的自噬并同时诱发凋亡,细胞进入不可逆的死亡,导致幼虫组织在变态期退化或消亡。对果蝇Drosophila变态期PCD机制中最重要的发现是:（1）在自噬发生的PI3KⅠ- Tor 和 PI3KⅢ的分子通路中,由自噬相关蛋白Atg1引发的高水平自噬能够诱导凋亡;（2）蜕皮激素诱导表达的βFTZ-F1,E93,BR-C,E74A等转录因子不但激活凋亡的Caspases通路,还能诱导自噬的发生。