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)測準確性高,同時兼具快速、高效、經(jīng)濟的優(yōu)點。
我們評價斑馬魚神經(jīng)毒性有3個指標:1.行為學(xué);2.中樞神經(jīng)凋亡細胞熒光信號強度;3. 外周運動神經(jīng)長度。
斑馬魚模型評價神經(jīng)毒性【實驗方案】
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胞
可以看到,服用/注射供試品組斑馬魚中樞神經(jīng)細胞凋亡明顯增加。
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。