马兜铃酸对斑马鱼胚胎肾毒性作用

选用肾发育完成(受精后3天)的斑马鱼(Danio rerio)胚胎,用马兜铃酸进行染毒处理,观察胚胎的表型变化及死亡情况,分析马兜铃酸对胚胎的毒性作用及规律;利用肾荧光观察及肾组织切片,观察马兜铃酸处理后胚胎肾形态和肾组织结构的改变情况;利用qPCR检测马兜铃酸处理前后nephrin的表达变化,初步探讨足细胞在马兜铃酸毒性作用中的功能状态。20μmol/L马兜铃酸处理24 h后,胚胎出现明显眼周水肿表现;在马兜铃酸高浓度组(40~80μmol/L),除眼周水肿外,胚胎血循环系统功能出现异常,表现为心率降低、血流缓慢甚至停滞;荧光显微镜下观察发现,马兜铃酸处理组胚胎肾出现肾小球囊性膨胀、前肾管囊性扩张和形态异常;切片显示马兜铃酸处理组胚胎肾组织结构受到损害,表现为肾小球结构疏松、囊性扩张,前肾管上皮细胞细胞排列松散、紊乱及管腔扩张样改变;qPCR结果,马兜铃酸处理组斑马鱼胚胎nephrin的表达水平比对照组显著降低(P0.01)。研究表明,马兜铃酸能损害斑马鱼胚胎肾结构和功能,其毒性作用与肾小球足细胞的功能改变有关。     

斑马鱼胚胎显微注射基因分析平台的建立

斑马鱼作为一种新的理想模式动物,已在发育生物学、环境毒理学和人类疾病及相关基因功能等研究中得到广泛应用。本文就建立斑马鱼胚胎的显微注射基因分析平台进行了探究,并通过piwil2基因的抑制和过表达实验验证了平台的可操作性,也对建立平台中所要注意的问题进行了讨论。     

不同发育阶段斑马鱼胚胎对X射线辐射敏感性差异

目的:考察X射线对斑马鱼早期胚胎发育的影响,探讨其影响机制.方法:用X射线照射不同发育时段的斑马鱼胚胎,统计死亡率和畸形率;应用单细胞凝胶电泳(SCGE)技术检测X射线对胚胎DNA损伤的影响;采用DCFH-DA测定胚胎活性氧;总抗氧化能力(T-AOC)测定;结果:X射线照射对斑马鱼胚胎发育有明显的影响,能够导致胚胎发育畸形如围心腔水肿、脊柱扭曲、尾部弯曲等多种畸形甚至死亡;检测X射线对斑马鱼胚胎DNA损伤时,发现X射线照射对胚胎中的DNA能够产生明显的损伤,且DNA损伤程度随胚胎发育的进行而减弱;胚胎经X射线照射后活性氧的产生增加;胚胎总抗氧化能力随着胚胎发育的进行而逐渐增强;结论:X射线照射明显影响斑马鱼胚胎发育,并造成胚胎细胞DNA损伤,发育早期胚胎敏感性高;发育后期胚胎对X射线敏感性降低,可能与胚胎细胞抗氧化能力增强有关.     

斑马鱼胚胎背腹轴建立的分子机制

脊椎动物胚胎发育起始于体轴的建立,是胚胎早期发育过程中最重要的事件之一。Wnt、BMP、Nodal和FGF等多个信号通路协同调控细胞分化和细胞运动,促进胚胎胚层的形成和空间上的分离,调控胚胎背腹轴、前后轴和左右轴线的分化,为胚胎进一步发育勾勒出蓝图。本文主要综述斑马鱼胚胎背腹轴建立的分子机制,包括背部组织中心简介;母源Wnt/β-catenin信号调控背部组织中心形成的分子机制;BMP信号调控背腹轴建立的分子机制。     

甲状腺素抑制斑马鱼早期胚胎黑色素细胞的稳态维持

甲状腺激素对维持机体的发育至关重要。在成年斑马鱼中,过量甲状腺激素可抑制黑色素细胞的增殖,并促进黄色素细胞的发育,但是过量甲状腺激素对斑马鱼早期胚胎色素细胞发育的作用研究的相对较少。该研究分析了甲状腺素在斑马鱼胚胎早期发育时期对黑色素细胞发育的影响,发现甲状腺素处理导致斑马鱼胚胎黑色素沉着异常。通过对不同发育时期胚胎的处理,该研究发现甲状腺素影响了黑色素细胞的稳态维持,但对其早期命运的分化并未有显著影响,这与成鱼有显著区别。实时录像以及组织学实验结果表明甲状腺素处理导致黑色素小体形态异常,并最终导致黑色素细胞的凋亡。与表皮黑色素细胞不同,甲状腺素处理并未影响视网膜色素上皮细胞中黑色素小体的成熟与稳态发育,表明甲状腺素对黑色素细胞稳态维持的抑制具有组织特异性。上述结果将有助于进一步了解甲状腺激素在早期胚胎发育过程中的生理功能,同时为了解斑马鱼独特的体色决定机制提供参考。     

desmoplakin基因在斑马鱼早期胚胎表达的研究

斑马鱼足现今研究脊椎动物发育的重要模式动物.目前桥粒斑蛋门(desmoplakin,DSP)的时空表达模式还没有详尽的描述,为了研究桥粒斑蛋白在发育过程中的时空表达,我们从斑马鱼胚胎提取了总RNA,制备cDNA,并以其为模板克隆得到desmoplakin基因.利用整体原位杂交技术研究了该基因在斑马鱼胚胎的时空表达图谱.结果 显示,该基因在胚层分化前没有表达,在胚盾期后主要在表皮、耳和原肾管表达,并暗示DSP在这些器官发育过程中发挥重要作用.     

斑马鱼及其胚胎在毒理学研究中的应用

斑马鱼作为一种新的毒理模式动物,具有其它模式动物无法比拟的优势。就急性毒理表型分析、转录组水平分析、蛋白质组学分析这3种评价化合物对斑马鱼胚胎影响的最常用方法,对斑马鱼及其胚胎在毒理学研究中的应用作一综述。通过这些方法,探究外源毒性物质的毒理学机制、筛选可用于早期预警的生物效应分子,为其合理使用提供科学依据和技术支持。     

斑马鱼多能性因子的研究进展

哺乳动物多能性因子, 主要包括Pou5f1/Oct4、Sox2、Klf4、Nanog等转录因子, 不仅能够维持胚胎干细胞的未分化状态, 同时也参与使分化细胞重编程回多能性状态的过程。目前对脊椎动物多能性因子在体(in vivo)功能研究报道极少。斑马鱼是研究脊椎动物早期发育分化的理想模型, 它能够为多能性相关因子的功能研究提供在体环境, 因而可以更准确地了解多能性因子的作用信息。近年来, 已在斑马鱼中发现了多种哺乳动物多能性因子的同源基因, 如oct4、nanog等。文章主要介绍了斑马鱼中多能性因子的相关研究进展, 并与其它动物中的研究作一比较。     

富马酸二甲酯对斑马鱼胚胎早期发育的影响

为研究富马酸二甲酯对斑马鱼(Danio rerio)胚胎早期发育的影响,选取不同发育阶段的斑马鱼胚胎,用富马酸二甲酯进行染毒处理,观察胚胎形态发育的异常,计算其对不同发育时期胚胎的24 h、48 h半数致死浓度(LC50)和胚胎72 h孵化率,并考察富马酸二甲酯对胚胎血管发育的影响。结果表明,富马酸二甲酯影响斑马鱼胚胎的早期发育,呈剂量依赖性特点,并与开始处理的时间点有关。富马酸二甲酯引起2 hpf(受精后2 h,2 hours post-fertilization)、10 hpf、24 hpf斑马鱼胚胎死亡的24 h LC50值分别为:13.33μmol/L、17.98μmol/L、32.50μmol/L,48 h LC50值分别为:13.31μmol/L、16.35μmol/L、22.50μmol/L;长期低浓度富马酸二甲酯(≥6μmol/L)作用引起胚胎72 h孵化率下降。27.5μmol/L富马酸二甲酯作用后会显著降低胚胎血管内皮生长因子受体2(VEGFR2)的表达水平。     

斑马鱼胚胎中受Nodal信号调控基因的鉴定

Nodal信号在脊椎动物胚胎发育的中内胚层诱导、左右不对称性的建立、神经外胚层沿前后轴线的分化等方面起着重要的作用.为鉴定受Nodal信号调控的基因,特别是那些转录因子基因,通过将来自squint过量表达、缺失Nodal信号的MZoep突变体或野生型30%外包期胚胎的RNA与Affymetrix斑马鱼寡核苷酸芯片杂交.发现与野生型样本相比,在squint过量表达的样本中,265个转录本的表达显著增强(log2ratio>1),111个转录本的表达显著减弱(log2ratio<-1);在MZoep样本中,表达显著增强的(log2ratio>1)转录本有1495个,表达显著减弱(log2ratio<-1)的有550个.squint过量表达使26个转录因子基因的表达增强,11个转录因子基因的表达减弱;另一方面,MZoep突变体中表达增强的转录因子基因为69个,表达减弱的转录因子基因为30个.这些结果为进一步研究Nodal信号的转导机理和生物学功能提供了有益的数据.     

迷迭香酸对硫酸铜致斑马鱼胚胎毒性的抑制作用

本文探讨硫酸铜(CuSO_4)对斑马鱼(Danio rerio)胚胎发育的毒性效应,使用迷迭香酸(RA)抑制CuSO_4对斑马鱼胚胎发育的毒性并探讨其作用机制。收集受精后1 h(1 hpf)的斑马鱼胚胎暴露于不同浓度的CuSO_4溶液,或含有不同浓度迷迭香酸的CuSO_4溶液,对照组培养在E3培养液中,观察胚胎死亡、孵化及畸形情况,计算胚胎死亡率、孵化率和畸形率;以活性氧(ROS)荧光探针DCFH-DA染色法检测迷迭香酸保护下胚胎的活性氧水平。对实验数据进行方差分析。结果显示:(1)CuSO_4浓度超过一定量时能诱导斑马鱼胚胎死亡和畸形,胚胎孵化率也降低。CuSO_4对96 hpf斑马鱼胚胎的半致死浓度(LC50)为7.7μmol/L,半致畸浓度(EC50)为1.9μmol/L。(2)在96 hpf,迷迭香酸与8μmol/L CuSO_4共同处理组斑马鱼胚胎的死亡率明显降低,孵化率升高。迷迭香酸与1.6μmol/LCuSO_4共同处理组斑马鱼胚胎的畸形率降低。(3)CuSO_4单独处理组的活性氧含量明显高于迷迭香酸与CuSO_4共同处理组和对照组。结果表明,CuSO_4暴露对斑马鱼胚胎发育的毒性效应可能与活性氧升高导致的氧化应激相关;迷迭香酸抑制CuSO_4对斑马鱼胚胎发育的毒性作用,可能与减少活性氧生成有关。     

BHC80基因抑制对斑马鱼胚胎红细胞发育的影响

胚胎整体RNA原位杂交显示,BHC80基因表达主要集中在中枢神经系统部位.应用吗啡啉修饰的反义寡核苷酸技术抑制BHC80基因表达,显示胚胎红细胞减少并堆积在PBI区,用胚胎期红细胞标志βe3 globin以及造血过程中的重要转录因子gatal、c-myb、lmo2的胚胎整体RNA原位杂交实验显示,BHC80基因表达下调使gatal标记胚胎红系前体细胞增殖增多并且分化延迟,导致红细胞减少和PBI区红细胞堆积.血管内皮标志基因flk-1的RNA探针原位杂交和荧光显微造影显示,BHC80基因表达下调组血管与对照组相比清晰可见无明显差异.     

斑马鱼socs2的TALEN敲除及其敲除胚胎的生长研究

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斑马鱼胚胎和肿瘤细胞评价细胞毒药物活性比较研究*

目的:比较斑马鱼胚胎和肿瘤细胞作为药物筛选模型的优缺点.方法:采用MTT法检测顺铂、紫杉醇、阿霉素、5-氟尿嘧啶四种药物对HL-60和Hela细胞的增殖影响;同时,观察药物对斑马鱼胚胎发育的影响.结果:阿霉素、顺铂及紫杉醇作用于HL-60及Hela细胞的IC50均显著高于作用于斑马鱼胚胎的LD50;而5-FU作用于肿瘤细胞和斑马鱼胚胎的结果与其它药物相反;四种抗肿瘤药物对斑马鱼胚胎的生长发育均有致畸作用.结论:斑马鱼胚胎作为细胞毒类药物筛选模型,对于抗微管类药物较为敏感,但对于抗代谢药敏感性较肿瘤细胞差.     

斑马鱼Gfi-1 基因结构和功能分析

目的:研究斑马鱼Gfi-1基因在物种间进化的保守性和功能分析。方法:运用生物信息学方法分析斑马鱼Gfi-1基因结构特征和保守性等。结果:斑马鱼Gfi-1基因在蛋白水平与小鼠、人高度保守;分析斑马鱼和人的Gfi-1基因外显子、内含子和ATG起始、终止密码子也具有高度相似性;从进化树分析斑马鱼Gfi-1基因与人、小鼠、犬、猴等在进化上高度保守;分析斑马鱼、人、小鼠Gfi-1基因在染色体上的位置和相邻基因,显示出惊人的相似性。结论:斑马鱼Gfi-1基因在进化上高度保守,为脊椎动物保守基因,为其后续在造血系统和造血微环境方面的研究提供了理论支持和铺垫。     

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。     

五氯酚对斑马鱼胚胎的毒性效应研究

采用斑马鱼胚胎发育技术,对环境激素类物质五氯酚的毒性进行测定,结果表明,五氯酚(PCP)对胚胎的特定作用时间段是卵产出至发育6 h之内;PCP对胚胎发育有明显的抑制作用,会造成胚胎发育的畸形或死亡,不同时间染毒产生的可观察毒理学终点各异;随着PCP对发育48 h斑马鱼胚胎作用时间的减短,其致死效应敏感性降低,其中0 hpf组的LC0值最小,为70.8μg·L^-1,24hpf组LC0值最大,为831.8μg·L^-1;斑马鱼胚胎对孵化后0时染毒的PCP最为敏感,PCP对胚胎产生急性毒性效应的敏感指标:心胞囊肿、血液循环障碍、无心律＞孵化率降低＞停滞发育作用;斑马鱼胚胎最敏感的指标为48 h血液循环障碍和48 h半致死效应.     

斑马鱼胚胎第一次卵裂过程中胞内钙信号的研究

钙离子作为广泛存在的细胞内信使物质,在动物胚胎早期发育过程中扮演重要角色.为了研究钙离子在斑马鱼胚胎发育过程中的空间分布和浓度变化,采用Fluo-4和Indo-1作为钙离子指示剂,利用激光共聚焦和双波长荧光比例成像技术,对斑马鱼胚胎第一次卵裂过程中的钙信号进行了详细的跟踪观察.在第一次卵裂过程中,斑马鱼胚胎的动物极顶端首先出现高钙斑,然后在分裂沟部位出现高浓度的钙信号,这一信号在卵裂过程中持续存在.利用Indo-1双波长荧光比例成像对上述过程中钙离子的时空分布进行了定量测定,表明,胞内钙离子在卵裂开始之前是均匀分布的,随着分裂沟的出现,其附近区域的钙浓度显著升高,而胞内其他区域的钙浓度则保持不变.双波长荧光比例成像排除了荧光染料分布不均匀造成的干扰,为钙信号与胚胎分裂的密切关系提供了确凿的定量依据.     

纳米ZnO对斑马鱼肝脏生理生化指标的影响

研究了纳米ZnO对斑马鱼肝脏生理生化指标的影响。当斑马鱼暴露在ZnO纳米颗粒浓度为2.8 mg/L、5.6mg/L、11.2 mg/L、22.4 mg/L和44.8 mg/L时,分别测定了6 h、12 h、24 h、48 h和72 h时斑马鱼肝组织中的GSH、MDA、Na＋K＋-ATPase的含量和24 h ROS的变化,结果显示：与对照组相比,处理组中斑马鱼肝组织中GSH的含量显著减少（P〈0.05）,MDA含量随处理浓度的升高却显著增加（P〈0.05）,Na＋K＋-ATPase活性随暴露时间先显著降低后显著升高（P〈0.05）,24 h ROS含量高于对照组（P〈0.05）,说明斑马鱼肝组织的生理活动受到ZnO纳米颗粒的影响,且有时间和浓度依赖性。     

Rspo1调控斑马鱼胚胎汇聚延伸运动的研究

Rspo1 (R-spondin 1)是分泌型Rspos (R-spondins)蛋白家族的成员,在雌性发育、血管生成和癌症等多个方面具有调控作用。为了研究Rspo1在早期胚胎发育中的功能,以斑马鱼(Danio rerio)作为模式生物,利用反转录PCR及原位杂交技术检测rspo1基因的时空表达模式;通过显微注射rspo1 mRNA或rspo1反义寡核苷酸(Morpholino, MO)对rspo1进行过表达或敲降;通过形态观察及原位杂交技术检测胚胎汇聚延伸(Convergence and extension, CE)运动是否正常;利用荧光素酶活性检测实验测定Wnt/PCP信号通路活性水平;通过蛋白印迹法检测表征Wnt/PCP信号通路活性的磷酸化JNK (Jun N-terminal kinase)蛋白的水平。结果显示:rspo1为母源基因,在12hpf前胚胎中呈全身性表达, rspo1的过表达或敲降均影响胚胎的CE运动;过表达rspo1降低Wnt/PCP信号通路报告质粒的活性,而敲降rspo1则增加其活性,与之相一致, rspo1敲降的胚胎中磷酸化JNK的水平显著升高;此外, rsp...