雌性斑马鱼暴露于环境剂量三唑磷对亲代生殖和氧化应激及子代胚胎发育的影响

三唑磷作为一种广泛使用的有机磷杀虫剂,该药物在自然水体中的残留可对非靶标生物产生潜在威胁,文章旨在探究三唑磷对斑马鱼的毒性效应。研究将3月龄雌性斑马鱼(Danio rerio)持续暴露于环境相关浓度的三唑磷(10μg/L) 21d,然后与健康雄鱼自然受精产卵;通过测定雌鱼生殖力、亲代与子代的氧化应激及子代胚胎发育相关指标,评估三唑磷对亲代雌鱼及其子代的毒性效应。主要研究结果:亲代雌鱼经10μg/L三唑磷暴露后,产卵量显著提高(P<0.05),肝脏内乙酰胆碱酯酶(AChE)活性显著降低(P<0.05),丙二醛(MDA)含量显著增加(P<0.05),超氧化物歧化酶(SOD)、谷胱甘肽过氧化物酶(GPx)、谷胱甘肽-S-转移酶(GST)和羧酸酯酶(CarE)活性均显著增强(P<0.05);所产子代胚胎受精率、受精卵直径、胚胎心率和初孵仔鱼体长均显著降低(P<0.05),仔鱼畸形率显著增加(P<0.05),孵化率无显著性差异;仔鱼AChE与SOD活性呈下降趋势但差异不显著, MDA含量显著增加(P<0.05), GPx与GST活性显著降低(P<0...     

新水缸潜水模型在斑马鱼焦虑及应激行为研究中的进展

新水缸潜水实验(novel tank diving test)是专门针对模式动物斑马鱼或其他小型鱼类的焦虑行为研究设计的评价范式,是介于活体和细胞测定之间的药物筛选模型。该模型从小鼠迷宫实验模型发展而来,在行为测试的便捷性上具有一定优势。斑马鱼与人类具有较高的基因同源性,药物介导的斑马鱼焦虑和攻击行为与其内分泌系统中下丘脑-垂体-肾间腺(HPI)轴密切相关,类似于人体下丘脑-垂体-肾上腺(HPA)轴的作用。因此该模式对人类焦虑行为的研究具有重要的指导意义。总的来说,新水缸潜水实验是一种高效、可靠的高通量行为筛选模型,主要应用于动物社会性、成瘾性、睡眠、学习与记忆等研究领域。本文综述了过去15年间,新水缸潜水模型从形成雏形到不断完善,最后广泛应用于各种场景,从模型起源、测定参数、用途、存在问题和未来发展趋势等5个方面进行综述,并与明/暗水缸实验进行比较分析,以期扩宽斑马鱼焦虑及应激行为评价实验的研究范畴和应用范围。     

斑马鱼模型在化妆品功效评价研究中的应用进展

斑马鱼具有个体小、易饲养、胚胎透明、易观察等优势,是一种广泛应用于医学和毒理学研究的模式生物。因其具有可高通量筛选、测试周期短、实验结果可信度高等优势,近年,斑马鱼逐步用于化妆品功效评价,且成为化妆品行业认可的评价方式,也是学者们研究的热点。目前,化妆品功效种类繁多,而斑马鱼模型评价标准正逐步完善,本文阐述了斑马鱼模型在化妆品美白、抗炎、抗氧化等功效评价中的应用进展。     

opn1lw2基因在红光诱导斑马鱼皮肤 色素细胞形成中的作用

为了探究感红光视蛋白2基因opn1lw2在红光诱导斑马鱼(Danio rerio)皮肤色素细胞形成中的作用,针对AB品系野生型斑马鱼利用CRISPR/Cas9基因编辑技术敲除感红光视蛋白2基因opn1lw2,构建opn1lw2缺失的纯合opn1lw2~(-/-)品系。使用光强(800±100)lx的红光LED灯(每天光照24 h)对15日龄野生型斑马鱼和opn1lw2~(-/-)品系斑马鱼进行60 d水面照射,发现野生型斑马鱼背部皮肤黑色素细胞数量显著多于opn1lw2~(-/-)品系斑马鱼。实时荧光定量PCR分析发现,黑色素细胞标记基因kit在野生型斑马鱼背部皮肤表达量显著高于opn1lw2~(-/-)品系,黄色素细胞标记基因csf1ra和虹彩细胞标记基因pnp4a在opn1lw2~(-/-)品系及野生斑马鱼背部皮肤表达无显著差异。表明红光能通过opn1lw2基因调控斑马鱼背部皮肤黑色素细胞的形成,但不影响皮肤黄色素细胞和虹彩细胞的形成;而且,调控黑色素细胞分化的α-MSH促黑激素的前体基因pomca在红光持续照射60d的opn1lw2~(-/-)品系斑马鱼背部皮肤中的表达显著低于野生型,表明红光通过opn1lw2基因调控pomca基因的表达从而诱导黑色素细胞的形成。实时荧光定量PCR检测发现,野生型斑马鱼皮肤中视黄醛脱氢酶基因raldh3表达量显著高于opn1lw2~(-/-)品系,而视黄醛脱氢酶基因raldh2的表达,在两种类型斑马鱼中没有差异,表明opn1lw2基因可介导红光诱导视黄醛脱氢酶基因raldh3表达,进而调控黑色素细胞的形成。这些结果对于深入理解红光诱导鱼类皮肤色素细胞形成有重要帮助。     

斑马鱼和鲤miR-1-2/133a-1基因间序列活性和调控研究

分别以斑马鱼(Danio rerio)和鲤(Cyprinus carpio L.)为研究材料, 通过克隆斑马鱼和鲤miR-1-2和133a-1的基因间增强子序列, 利用活体和离体实验探讨其是否具有肌肉特异性; 并通过荧光素酶报告系统等研究转录因子MyoD是否调控该序列。研究结果显示: 在活体实验中, 无论斑马鱼还是鲤, miR-1-2/133a-1基因间序列均有肌肉特异性, 且保留有保守区域(cr, 含有E-box)的序列, 注射72h后GFP表达量明显高于其他突变体。体外细胞实验也显示, 转染含有cr序列的实验组, 分化后的荧光素酶活性明显高于分化前。进一步探讨MyoD对miR-1-2/133a-1基因间序列的调控作用结果显示: 无论是斑马鱼还是鲤, miR-1-2/133a-1基因间序列活性均受MyoD调控。结果为完善鱼类肌肉发育机理, 及未来的鱼类分子育种奠定基础。     

马兜铃水提液对斑马鱼胚胎的致畸作用和心脏毒性的研究

目的：探索马兜铃水提液对斑马鱼胚胎的致畸作用和心脏毒性.方法：分别用不同浓度的马兜铃水提液和马兜铃酸A（AA）处理斑马鱼胚胎,观察致畸作用和对心脏发育影响.结果：给药组的斑马鱼胚胎出现畸形和死亡;当水提液中AA含量为0.5 μg/mL时,胚胎心率明显减慢;AA含量为5μg/mL时,胚胎在24～48 hpf之间全部死亡;水提液的LC50为1.43 μg/mL.结论：与AA相比,马兜铃水提液对斑马鱼胚胎有着更强的致畸和心脏毒性,且毒性作用具有时间和浓度依赖性.     

重组斑马鱼CD36蛋白的原核表达及纯化

目的：在大肠杆菌中重组表达斑马鱼CD36蛋白胞外区38～432氨基酸残基段并纯化。方法：PCR扩增斑马鱼CD36蛋白的基因编码区,连接到带有6~His标签的原核表达载体pET-28a中,构建重组表达质粒pET28a-CD36,并转化大肠杆菌BL21（DE3）,用IPTG诱导表达,优化表达条件后用Ni^2＋柱进行纯化。结果：构建了pET28a-CD36重组质粒;目的蛋白在大肠杆菌中获得表达,亲和纯化后,SDS-PAGE显示相对分子质量为预期的46．8×10^3。结论：获得了斑马鱼CD36融合蛋白,为其生物学功能研究奠定了基础。     

Sema4d基因在斑马鱼早期发育过程中的表达

目的:研究sema(semaphorin)4d基因在斑马鱼早期发育过程中的表达.方法:提取斑马鱼胚胎的总RNA,制备地高辛标记的sema4d RNA反义探针,WISH(整胚胎原位杂交)研究sema4d在斑马鱼早期发育过程中的表达.结果:成功合成sema4d基因探针,获得sema4d基因在斑马鱼早期发育过程中的表达情况:sema4d在0.75 hpf(hours post fertilization)、1.0 hpf、1.5 hpf、12 hpf前普遍性表达;17 hpf开始至24 hpf在头部表达较多,在脊髓、肌肉、中间细胞群ICM(intermediate cell mass)区处有特异性表达区处有特异性表达;48 hpf在头部和躯干肌肉持续表达.结论:Sema4d在早期参与了造血的发生,在脑部,脊髓,肌肉的发育中可能起到了重要作用.     

PFOS对斑马鱼胚胎及仔鱼的生态毒理效应

全氟辛烷磺酸（Perfluorooctane sulfonate, PFOS）是一种广泛存在于水生生态系统的新型持久性有机污染物（Persistent Organic Pollutants, POPs）,其对鱼类健康的影响以及水生生态系统安全的潜在威胁是当前人们高度关注的水环境问题。为探究PFOS对斑马鱼（Danio rerio）胚胎及仔鱼的生态毒理效应,本文研究了不同浓度（0,0.1,1,10 mg/L）PFOS暴露对斑马鱼胚胎孵化率、仔鱼畸形率与死亡率、仔鱼心率、仔鱼运动行为以及生长的影响。结果表明：PFOS暴露对斑马鱼胚胎孵化率、孵出仔鱼死亡率与畸形率的影响显著（P﹤0.05）,10 mg/L PFOS暴露导致胚胎孵化率下降,孵化延迟,仔鱼死亡率与畸形率升高;PFOS暴露4 dpf（day post-fertilization,dpf）或8 dpf 对斑马鱼仔鱼心率影响显著（P﹤0.05）,心率随PFOS暴露浓度升高而增加;PFOS 暴露6 dpf 或9 dpf 对斑马鱼仔鱼的运动行为影响显著（P﹤0.05）,10 mg/L PFOS暴露6 dpf 导致运动斑马鱼仔鱼比例和仔鱼最大持续运动距离增加（P﹤0.05）,PFOS暴露9 dpf,单位时间内仔鱼的运动距离、停顿频率、平均每次运动距离随PFOS暴露浓度升高而减少（P﹤0.05）,最大持续运动距离随PFOS暴露浓度升高而增加（P﹤0.05）,呈剂量依赖的毒理学效应;PFOS暴露导致斑马鱼仔鱼体长和吻宽下降（P﹤0.05）或有下降的趋势,并对吻宽/体长、吻宽/头长影响显著（P﹤0.05）。以上研究结果提示：PFOS对斑马鱼胚胎及仔鱼具有显著的发育与行为毒性,仔鱼心率、运动行为、吻宽/体长以及吻宽/头长等是评估水体PFOS污染敏感而有效的生物标志物。