利用斑馬魚模型評價神經(jīng)毒性

【評價原理】

神經(jīng)毒性通常指某些藥物影響機體的神經(jīng)傳導(dǎo)，導(dǎo)致神經(jīng)傳導(dǎo)中斷或減弱，從而影響機體的正常功能。斑馬魚的基因與人類基因的相似度達(dá)到87％，神經(jīng)系統(tǒng)形成過程和發(fā)育機制與人類高度相似，在6 hpf（受精后6小時）神經(jīng)系統(tǒng)開始發(fā)育，受精6天后所有神經(jīng)系統(tǒng)發(fā)育完成。斑馬魚在短時間內(nèi)形成整個神經(jīng)系統(tǒng)，為神經(jīng)毒性的評價帶來了有利的條件。而且斑馬魚對藥物神經(jīng)毒性的預(yù)測準(zhǔn)確性高，同時兼具快速、高效、經(jīng)濟(jì)的優(yōu)點。

我們評價斑馬魚神經(jīng)毒性有3個指標(biāo)：1.行為學(xué)；2.中樞神經(jīng)凋亡細(xì)胞熒光信號強度；3. 外周運動神經(jīng)長度。

【實驗方案】利用斑馬魚模型評價神經(jīng)毒性

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

服用/注射藥物一段時間后，我們觀察斑馬魚的運動行為，通過熒光染色觀察中樞神經(jīng)凋亡細(xì)胞，也可以利用轉(zhuǎn)基因運動神經(jīng)綠色熒光NBT品系斑馬魚觀察外周運動神經(jīng)長度。

【結(jié)果展示】

圖1. 斑馬魚神經(jīng)毒性運動軌跡圖

可以看到，服用/注射供試品組斑馬魚運動明顯減少。

圖2. 斑馬魚光暗刺激下每分鐘運動速度表型圖

可以看到，服用/注射供試品組斑馬魚對光暗刺激不敏感。

圖3. 斑馬魚中樞神經(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，綠色熒光小點為凋亡細(xì)胞

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

圖4. 斑馬魚外周運動神經(jīng)表型圖

可以看到，服用/注射供試品組斑馬魚外周運動神經(jīng)明顯縮短。

【評價結(jié)論】

1. 經(jīng)過每組30尾斑馬魚的對比實驗，服用/注射供試品組的斑馬魚運動明顯減少且對光暗刺激不敏感，中樞神經(jīng)細(xì)胞凋亡增加且外周運動神經(jīng)縮短，與正常對照組存在明顯的差別。

2. 本實驗證實了該供試品對斑馬魚有神經(jīng)毒性。