利用斑馬魚(yú)模型評(píng)價(jià)行為毒性

【評(píng)價(jià)原理】

行為是動(dòng)物毒性應(yīng)激反應(yīng)重要而敏感的指標(biāo)，神經(jīng)毒性往往會(huì)導(dǎo)致機(jī)體行為表現(xiàn)異常。斑馬魚(yú)的基因與人類基因的相似度達(dá)到87％，神經(jīng)系統(tǒng)形成過(guò)程和發(fā)育機(jī)制與人類高度相似，且對(duì)于藥物的反應(yīng)也有著高度相似性。斑馬魚(yú)對(duì)藥物行為毒性的預(yù)測(cè)準(zhǔn)確性高，同時(shí)兼具快速、高效、經(jīng)濟(jì)的優(yōu)點(diǎn)。

我們?cè)u(píng)價(jià)斑馬魚(yú)行為毒性有4個(gè)指標(biāo)：1.行為學(xué)；2.中樞神經(jīng)凋亡細(xì)胞熒光信號(hào)強(qiáng)度；3. 外周運(yùn)動(dòng)神經(jīng)長(zhǎng)度；4. 腦變性發(fā)生率。

【實(shí)驗(yàn)方案】

我們將受測(cè)試斑馬魚(yú)分成兩組，分別是正常對(duì)照和服用/注射供試品組（供試品通過(guò)溶解到養(yǎng)魚(yú)用水中或注射的方式攝入到斑馬魚(yú)體內(nèi)）。

服用/注射藥物一段時(shí)間后，我們觀察斑馬魚(yú)的運(yùn)動(dòng)行為，通過(guò)熒光染色觀察中樞神經(jīng)凋亡細(xì)胞，也可以利用轉(zhuǎn)基因運(yùn)動(dòng)神經(jīng)綠色熒光NBT品系斑馬魚(yú)觀察外周運(yùn)動(dòng)神經(jīng)長(zhǎng)度，同時(shí)可以觀察腦變性發(fā)生率。

【結(jié)果展示】

圖1. 斑馬魚(yú)行為毒性運(yùn)動(dòng)軌跡圖

可以看到，服用/注射供試品組斑馬魚(yú)運(yùn)動(dòng)明顯減少。

圖2. 斑馬魚(yú)中樞神經(jīng)凋亡細(xì)胞表型圖

黃色虛線框內(nèi)為中樞神經(jīng)分析區(qū)域，綠色熒光小點(diǎn)為凋亡細(xì)胞

可以看到，服用/注射供試品組斑馬魚(yú)中樞神經(jīng)細(xì)胞凋亡明顯增加。

圖3. 斑馬魚(yú)外周運(yùn)動(dòng)神經(jīng)表型圖

可以看到，服用/注射供試品組斑馬魚(yú)外周運(yùn)動(dòng)神經(jīng)明顯縮短。

圖4. 斑馬魚(yú)腦變性表型圖

可以看到，服用/注射供試品組斑馬魚(yú)腦部變性呈黑色。

【評(píng)價(jià)結(jié)論】

1.經(jīng)過(guò)每組30尾斑馬魚(yú)的對(duì)比實(shí)驗(yàn)，服用/注射供試品組的斑馬魚(yú)運(yùn)動(dòng)明顯減少，中樞神經(jīng)細(xì)胞凋亡增加，外周運(yùn)動(dòng)神經(jīng)縮短且腦變性發(fā)生率增加，與正常對(duì)照組存在明顯的差別。

2.本實(shí)驗(yàn)證實(shí)了該供試品對(duì)斑馬魚(yú)有行為毒性。