斑马鱼在抗肿瘤血管生成研究中的应用

近年来,斑马鱼作为一种新的模式生物,在胚胎的分子发育机制、疾病模型的构建以及药物筛选等研究中受到了广泛重视。随着先进的基因诱导技术和共聚焦显微观察技术的发展,斑马鱼已经在抗肿瘤血管生成药物研究中得到广泛应用。就斑马鱼在抗肿瘤血管生成药物筛选及其在肿瘤血管生成机制方面研究的应用作一综述。     

斑马鱼pax2a(-3.1 kb):eGFP转基因品系的构建

为了更好地了解脊椎动物肾脏的早期发育,本研究利用斑马鱼这一研究脊椎动物器官发育的理想模式生物,通过构建肾脏特异性pax2a荧光标记转基因品系以实现实时在体地观察斑马鱼前肾的发育过程。我们分析了斑马鱼pax2a基因的启动子,扩增出其翻译起始位点上游3.1 kb的基因组DNA,利用Tol2转座子系统,经胚胎显微注射及三代筛选,成功构建了一个稳定的pax2a(-3.1 kb):eGFP转基因鱼品系。此转基因品系的绿色荧光蛋白在3体节时期就可以标记出中间中胚层,并在后续体节时期的中间中胚层前端(第3体节至第5体节对应的部分),及24 hpf的肾管前端和中段表达,基本模拟了pax2a在斑马鱼早期前肾发育中的时空表达模式。本研究所获得的pax2a(-3.1 kb):eGFP弥补了已有pax2a转基因品系中报告基因无法准确标记出中间中胚层和前肾管前端的缺陷,是研究斑马鱼前肾早期发育的良好材料。     

台湾大学研发出心脏发光转基因鱼

我国台湾大学生命科学学院最近研发出了只有心脏发强绿荧光的转基因斑马鱼。研究人员将在眼睛、心脏和肌肉等组织中特异表达的启动子与水母绿荧光蛋白基因连接后,转植到斑马鱼的受精卵内,经过筛选、培养和繁殖,培育出转基因斑马鱼。在研究过程中,研究人员剔除转基因鱼心脏肌凝C型蛋白基因后发现,     

一种在紫外敏感型视锥细胞中特异表达tdTomato的转基因斑马鱼系的构建

目的鉴于目前对斑马鱼视锥细胞视蛋白运输机制并不明确,且缺乏相应的抗体,本实验拟构建一种可以在视锥细胞中特异表达荧光的转基因斑马鱼。方法利用编码紫外敏感型视蛋白基因(sws1)的启动子,构建了一种在紫外敏感型视锥细胞中特异表达红色荧光蛋白td Tomato的转基因斑马鱼。同时,将td Tomato荧光蛋白与非洲爪蟾rhodopsin蛋白末端44个氨基酸相融合,将该融合蛋白定位于紫外敏感型视锥细胞的外节段,进而可模拟内源性视蛋白的定位。结果共筛选出三种不同品系的转基因斑马鱼,经过免疫组化分析,确定其中一种转基因品系是正确的目标品系。结论该转基因斑马鱼的构建将会为进一步研究视锥细胞中视蛋白的运输机制提供帮助。     

Baff转基因斑马鱼的构建及相关基因表达检测

通过RT-PCR法由斑马鱼脾脏克隆B细胞刺激因子baff基因,构建过表达斑马鱼baff且携带有绿色荧光标记蛋白的重组质粒pIRES2-GFP-baff;胚胎显微注射获得转基因斑马鱼胚胎;通过GFP荧光标记跟踪并筛选转基因阳性鱼;Western blot法鉴定Baff-GFP融合蛋白表达情况;qPCR检测baff,GFP及baff下游相关基因bcl-2,il-4mR-NA表达情况。结果表明细胞、胚胎及幼鱼baff和GFP均高表达,baff下游基因bcl-2激活和il-4基因抑制表达。通过胚胎显微注射法可成功获得过表达baff的转基因斑马鱼,此研究为建立红斑狼疮转基因斑马鱼模型及高通量筛选Baff拮抗剂奠定了基础。     

人参皂苷Rg3抗肿瘤作用机制的研究进展

人参作为传统中药家喻户晓,其提纯的重要活性成分之一一一人参皂苷Rg3,在科研中发现,具有多方向、多“靶点”抗肿瘤作用,并在临床治疗中不断被证实和推广.目前发现:人参皂苷Rg3具有抑制肿瘤细胞增殖作用;通过激活凋亡基因活性或抑制凋亡抑制蛋白等,从而促进肿瘤细胞凋亡;抑制肿瘤细胞的侵袭和转移;抑制肿瘤血管生成因子的信号传导途径,促进肿瘤血管生成抑制因子的表达,从而抑制肿瘤新生血管形成;与部分化学药物联合,可明显提高效果,同时对临床患者无明显血液系统毒性,并提高生活质量等作用.近年临床及体外实验证明,人参皂苷Rg3对多个系统并以不同机制发挥抗肿瘤作用,而对其研究仍在不断探索新的方向.作为祖国传统中药中提纯的单体抗肿瘤药物,在现今综合抗肿瘤治疗中意义深刻.     

厚朴酚抗肿瘤机制的研究进展

厚朴酚作为传统中药厚朴的主要成分之一,已经被证实具有明显的抗肿瘤作用,且毒性较低,在抗肿瘤药物的研究中引起了广泛的关注。厚朴酚能够抑制肿瘤细胞的增殖和分化,诱导肿瘤细胞凋亡,抑制肿瘤的转移和肿瘤血管的形成,逆转肿瘤耐药的效果也非常显著。本文通过对厚朴酚以往的研究,主要从细胞周期阻滞,细胞凋亡,抗转移,抗血管生成等方面对其在抗肿瘤领域的进展进行综述。     

荧光转基因斑马鱼Tg(ttn.2:EGFP)的构建

为了建立一种用于研究肌肉和心脏发育及其相关疾病的绿色荧光蛋白(enhanced green fluorescent protein,EGFP)转基因斑马鱼品系,本研究使用斑马鱼ttn.2基因编码区上游启动子序列和绿色荧光蛋白基因编码序列构建了重组表达载体,并将该载体和Tol2转座酶的加帽mRNA显微共注射入斑马鱼1-细胞期胚胎,通过荧光检测、遗传杂交筛选和分子鉴定等方法,成功建立了能稳定遗传的Tg(ttn.2:EGFP)转基因斑马鱼品系。荧光表达分析及原位杂交分析结果表明,绿色荧光信号在斑马鱼肌肉和心脏组织中特异表达模式与ttn.2基因的mRNA表达一致。通过反向PCR鉴定转基因表达载体在F1代斑马鱼品系中的随机整合位点,结果表明:No.33转基因品系的EGFP基因整合在斑马鱼的4号和11号染色体上,No.34转基因品系则整合在1号染色体上。该荧光转基因斑马鱼品系Tg(ttn.2:EGFP)的成功构建为肌肉和心脏发育以及相关疾病研究提供了一个新的理想实验模型。此外,绿色荧光强烈表达的斑马鱼品系还可以作为一种新的观赏鱼。     

流式细胞仪分选转基因斑马鱼胚胎荧光标记细胞的一种快速方法

荧光蛋白在特异组织和器官表达的转基因斑马鱼已经在发育生物学和疾病模型研究中得到了广泛的应用。这些转基因系有助于追踪和分析数量较少的细胞群。但是如果要分离得到这些细胞来定量分析mRNA或蛋白质的表达情况比较困难。利用流式细胞仪分选这些荧光标记细胞是一种解决办法。此方法在不同的实验室中被广泛地应用。也有相关流程的介绍。但是流程一般较为繁琐,操作比较困难。该文以从转基因斑马鱼Tg（Kdrl：EGFP）中分选绿色荧光蛋白阳性的血管内皮细胞为例,介绍利用流式细胞仪分选转基因斑马鱼荧光标记细胞的实验流程和技术要点。该文作者在前人工作的基础上结合大量的实验经验．发展并优化了一套操作简便、效率较高的流程来分选这些细胞,在此做详细的介绍给大家以供参考。     

miR-22心肌特异转基因斑马鱼的构建及心肌肥厚的评估

目的:构建miR-22心肌特异转基因斑马鱼系,在体评估miR-22对于心肌肥厚的作用。方法:构建pTol2-CMLC2-miR-22-IRES-EGFP表达载体。通过显微注射的方法将tol2重组质粒于一细胞期注射入斑马鱼受精卵胚胎中,荧光筛选获得心肌特异表达绿色荧光的斑马鱼胚胎,并稳定表达传代。然后对稳定传代的成年斑马鱼心脏进行心肌肥厚及心功能的检测。结果:成功建立了miR-22心肌特异转基因斑马鱼系,通过定量PCR确定心肌中miR-22表达升高,荧光显微镜观察发现斑马鱼心肌出现绿色荧光。miR-22心脏特异过表达的转基因鱼系的成年鱼与野生对照组相比,出现了心肌肥厚的现象,心肌肥厚分子标志物nppa、myh7明显升高。斑马鱼心脏病理切片结果同样显示出miR-22心肌特异转基因斑马鱼出现了心肌肥厚的现象。结论:成功构建了miR-22心肌特异转基因斑马鱼,为研究心肌中miR-22的生物学功能提供了重要的工具,并证明miR-22心脏特异过表达会引起斑马鱼心肌肥厚。     

蒲公英抗肿瘤活性部位的GC-MS分析研究

目的：考察蒲公英提取物对MCF-7增殖作用的影响,研究蒲公英抗肿瘤活性部位的化学成分。方法：采用MTT法比较蒲公英水提物、醇提物和不同极性提取物对MCF-7增殖的影响;以气相色谱．质谱（GC-MS）联用技术对具有抑制MCF-7人乳腺癌细胞增殖的部位进行分离和鉴定。结果：蒲公英水提物和醇提物对MCF-7细胞均有抑制作用,体外最大抑制率分别达到92．95％、93．59％,蒲公英不同极性溶剂提取物中,氯仿部位抑制MCF-7的增殖,且抑制作用高于醇提和水提物,乙酸乙酯和石油醚部位促进MCF-7的增殖。从蒲公英氯仿提取物中鉴定出80种化合物,占其总量的98．07％。结论：蒲公英氯仿部位具有抗肿瘤活性,为蒲公英抗肿瘤活性成分的研究提供了依据,拓展了筛选中药活性成分的方法。     

几种中药及其有效成分对人体肿瘤细胞增殖的抑制作用

通过建立的抗肿瘤体外模型,对临床上有抗肿瘤作用的几种中药提取物的抗肿瘤的活性进行检测。并与其中用作标准品的化学成分的活性进行比较。结果发现所检测的中药牛蒡子、蛇床子、三七、大黄、茯苓、延胡索、川乌和黄芪等的水提物和醇提物对肿瘤细胞株均有一定的抑制作用,醇提物的活性明显高于水挺物。一部分用作标准品的化学成分也有抗肿瘤活性。这项工作为抗肿瘤活性成分的筛选建立了有效的方法和基础。     

斑蝥酸钠与喜树碱联用抗肿瘤效果的实验研究

斑蝥酸钠(sodium cantharidinate,SCA)和喜树碱(camptothecin,CPT)均已在临床用于肿瘤的治疗。该文就SCA与CPT联合用药在体外和体内对肿瘤细胞的生长抑制作用进行了研究。结果表明,两种药物的联合使用可增强对肺癌细胞系A549和肝癌细胞系Hep3B的体外增殖的抑制作用,且不同浓度配比下联用组的CI值均小于1,表现出了协同效应。利用肿瘤移植后的斑马鱼胚胎作为模型,研究结果证明,和单药作用相比,SCA和CPT联合应用可以显著抑制斑马鱼胚胎中A549细胞的增殖和扩散,且在实验剂量下,两者的合用对斑马鱼的胚胎发育没有明显的影响。另外,还发现CPT能够抑制斑马鱼胚胎的鳍发育,并对其血管生成产生抑制作用。该文的研究结果对于临床上联合使用SCA和CPT治疗相关肿瘤提供了有用的实验数据。     

四环素诱导肝脏特异表达绿色荧光蛋白转基因斑马鱼模型建立

目的探索tet-on四环素诱导表达系统在斑马鱼体内应用策略与技术路线,构建四环素诱导肝脏特异表达绿色荧光蛋白的转基因斑马鱼,为条件型功能基因研究及组织特异转基因斑马鱼疾病模型的建立奠定基础。方法构建肝脏特异启动子fabp10启动rt TA蛋白表达的重组质粒pfabp10-rt TA,联合p TRE-Tight-BI-Ac GFP1质粒转染He La细胞后给予doxycycline诱导,Western blot法验证;pfabp10-rt TA联合p TRE-Tight-BI-Ac GFP1质粒注射斑马鱼1-细胞期受精卵后,30μg/m L doxycycline诱导,荧光筛选稳定整合个体。结果共转染pfabp10-rt TA与p TRE-Tight-BI-Ac GFP1的He La细胞经1μg/m L浓度doxycycline诱导培养液诱导,GFP表达量显著高于不加doxycycline培养液对照组;筛选获得的稳定整合斑马鱼幼鱼,在浓度为30μg/m L doxycycline条件下,肝脏明显有绿色荧光表达,对照组幼鱼肝脏位置未有明显绿色荧光。结论 Tet-On四环素诱导表达系统可用于建立四环素调控斑马鱼肝脏特异表达外源基因;利用该技术可建立诱导肝脏表达GFP建立转基因斑马鱼品系,为建立条件型转基因斑马鱼疾病模型、探索肝脏器官发生发育等研究提供良好的模式动物工具。     

浙江省有了首个国际斑马鱼新药筛选平台

新药筛选,就是用动物实验来筛选、淘汰某种研制药物中药性评价结果不佳的候选成分。一般每10万个候选成分中只有2到3个可以成为最终成功上市的药物。以往新药筛选动物实验用得最多的是小白鼠,现在斑马鱼进入研究人员的视线,它是一种易于饲养的淡水热带鱼,是继老鼠、人类之后第三大脊椎类模式生物,其与人类基因同源性高达85%。传化集团孵化的环特生物公司专门研究斑马鱼药物筛选。浙江省"千人计划"专家、环特生物总裁李春启博士说,斑马鱼实验一周内就可完成,其成本只有老鼠实验的十分之一到百分之一。研发时间短、成本低使得斑马鱼被应用于抗癌类、心血管类和抗癫痫类等新药的筛选。     

96种中药单体抑制血管生成的活性研究

采用内皮细胞高通量筛选模型和鸡胚尿囊膜(CAM)实验筛选技术,分析96种中药单体的抑制血管生成的活性。筛选结果表明有11种中药单体对Eahy-926细胞的增殖有一定的抑制作用且呈剂量依赖关系,有10种中药单体具有抑制CAM血管形成的作用。秦皮素、汉防己甲素、和厚朴酚、蝙蝠葛碱、鲁斯可皂苷元、高粱姜素、染料木素、隐绿原酸、齐墩果酸和α-倒捻子素,这10种单体化合物值得进一步研究。     

合子基因mcm3在斑马鱼肝早期发育中的作用

目的研究斑马鱼合子基因mcm3是否参与了斑马鱼肝早期发育的调控。方法运用原位杂交分析mcm3在斑马鱼发育早期表达谱;运用mcm3 MO敲降mcm3基因功能,然后用原位杂交及转基因鱼胚胎分析肝的发育状况。结果 mcm3为合子表达基因,在中囊胚期后到尾牙期广泛表达,而在体节发生期及以后分别在体节、头部及内胚层组织高表达。进一步研究发现在mcm3功能敲降后肝变小,而中胚层器官血管心脏的发育并未受到明显影响。mcm3 mRNA回救实验表明mcm3特异的调控了肝的发育。结论斑马鱼合子基因mcm3参与了肝早期发育的调控。     

生长激素促进斑马鱼尾鳍的再生

目的建立生长激素过表达的转基因斑马鱼,研究生长激素在斑马鱼尾鳍再生过程中的作用。方法利用Gateway技术构建表达质粒"pDestTol2CG2; ubi:GH-polyA",在一细胞期显微注射表达质粒和转座酶mRNA后,通过荧光显微镜和qPCR技术筛选鉴定GH过表达的转基因斑马鱼。将斑马鱼分为对照组(野生型)和生长激素过表达组,尾鳍横切后,记录分析斑马鱼尾鳍再生过程。结果转基因斑马鱼中心脏被绿色荧光蛋白标记。荧光定量PCR检测结果显示GH表达水平显著高于对照组(P<0.05)。斑马鱼尾鳍横断后,生长激素过表达组的再生速度显著提高(P<0.05)。结论建立稳定生长激素过表达的转基因斑马鱼品系,过表达生长激素能够提高斑马鱼尾鳍再生速度。     

丹皮酚抗肿瘤作用及其机制研究

丹皮酚主要通过杀伤肿瘤细胞、诱导凋亡,影响肿瘤血管生成,促进IL-2及TNF-α生成,下调COX-2表达发挥抗肿瘤作用;但我们研究证实丹皮酚对体外神经胶质瘤U251细胞及肝癌HepG2细胞无明显抑制作用。丹皮酚作为抗肿瘤有效中药分子开发新药尚需深入的体内外实验研究与探讨。     

利用Tol2转座子介导的增强子诱捕技术获得血管相关转基因斑马鱼系

心血管系统形成于胚胎发育极早期并为其他器官的发育、维持、修复所必需,血管生长异常可造成多种疾病.然而,由于研究对象所限,胚胎血管的发育机制尚未完全阐明,调控血管发育的基因也所知有限.通过Tol2转座子介导的大规模增强子诱捕筛选到26个血管特异表达绿色荧光蛋白(EGFP)报告基因的转基因斑马鱼系,其中有一些品系在胚胎的某些特异血管结构中表达绿色荧光.通过linker-mediated PCR克隆到22个鱼系中Tol2插入位点附近的斑马鱼基因组序列,其中有17个鱼系的Tol2插入可定位到现有的斑马鱼基因组中的单一位点.通过整体胚胎原位杂交对插入位点附近的基因进行表达谱分析,得到8个表达谱与转基因鱼系一致的基因,涵盖了9个鱼系,其中dusp5基因对应于2个不同的鱼系.这8个基因中包括hhex、ets1a和dusp5等3个功能已知的基因,但是大部分(5个)基因在斑马鱼中尚无功能研究,分别为zvsg1、micall2a、arl8b(1of2)、zgc:73355以及hecw2(1of2).hhex和ets1a基因对血管与血细胞前体的发育具有重要作用,所获得的EGFP报告基因受hhex或ets1a基因增强子控制的转基因斑马鱼(mp378b和mp430c-2)为国际首例,为深入研究这两个基因在血管与血液发育中的作用机制提供了新的机遇.筛选到的功能未知基因可以用来进一步研究其在血管发育中的功能;同时,利用所获得的转基因鱼系,可以实现实时、动态观察成血管细胞的起源、分化与基因表达调控,并可用于高通量小分子药物筛选等重要研究.