斑馬魚模型評價免疫毒性【評價原理】
免疫毒性是指化合物對機體免疫系統(tǒng)的損傷作用,包括兩類,一是免疫抑制,即免疫系統(tǒng)的廣泛抑制,可致機體對感染的易感性增加及腫瘤發(fā)生率增高;另一是免疫增強,即免疫系統(tǒng)反應性過度增強,可能包括免疫性產(chǎn)生,過敏反應(超敏反應)、自身免疫反應以及不良免疫刺激等。
斑馬魚具有先天免疫系統(tǒng)和獲得性免疫系統(tǒng),與果蠅和線蟲模型相比,斑馬魚的免疫系統(tǒng)發(fā)育的更完整。研究證實斑馬魚與哺乳動物一樣,具有T細胞、B細胞、自然殺傷細胞,其免疫系統(tǒng)對于環(huán)境中的免疫毒性物質(zhì)(包括哺乳動物)非常的敏感。
免疫毒性指標有3個:(1)應用轉(zhuǎn)基因中性粒細胞綠色熒光斑馬魚,觀察中性粒細胞數(shù)量;(2)應用轉(zhuǎn)基因巨噬細胞綠色熒光斑馬魚,觀察巨噬細胞數(shù)量(熒光強度);(3)注射紅色熒光微球,巨噬細胞吞噬微球排出體外,用體內(nèi)微球的數(shù)量反映巨噬細胞吞噬功能。(4)檢測T/B相關(guān)基因(rag1和rag2)表達。
斑馬魚模型評價免疫毒性【實驗方案】
我們將受測試斑馬魚分成二組,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/注射供試品一段時間后,我們對斑馬魚檢測中性粒細胞和巨噬細胞計數(shù)、巨噬細胞吞噬功能和T/B相關(guān)基因(rag1和rag2)表達。
【結(jié)果展示】
(1)中性粒細胞數(shù)量
圖1. 斑馬魚中性粒細胞表型圖
綠色小點為中性粒細胞
可以看到,服用供試品組斑馬魚體內(nèi)中性粒細胞數(shù)量比正常對照組明顯減少。
(2)巨噬細胞數(shù)量
圖2. 斑馬魚巨噬細胞表型圖
可以看到,服用供試品組斑馬魚體內(nèi)巨噬細胞數(shù)量比正常對照組明顯減少。
(3)巨噬細胞吞噬功能
圖3. 斑馬魚巨噬細胞表型圖
可以看到,服用供試品組的吞噬顆粒的巨噬細胞數(shù)量與正常對照組比較有明顯減少,說明巨噬細胞吞噬功能下降。
(4)T/B相關(guān)基因表達(rag1和rag2)
圖4. 斑馬魚rag1和rag2表達
左圖為rag1基因相對表達量,右圖為rag2基因相對表達量
可以看到,服用供試品組的rag1和rag2相對表達量與正常對照組比較均有減少。
【評價結(jié)論】
1.經(jīng)過每組30尾斑馬魚的對比實驗,服用供試品組的中性粒細胞和巨噬細胞數(shù)量與正常對照組比較均有減少,其巨噬細胞吞噬功能有所下降,且rag1和rag2相對表達量減少。
2.本實驗證實了該供試品具有免疫毒性。