异烟肼对斑马鱼的发育毒性及其机制研究

目的以新型模式生物斑马鱼为模型,评价药物对斑马鱼胚胎和幼鱼发育毒性和行为学的影响。方法用不同浓度的异烟肼处理发育至6 h的斑马鱼胚胎,于给药后24,48和72 h观察幼鱼的死亡率、孵化率及形态学变化。用不同浓度的异烟肼处理发育至72 h的斑马鱼幼鱼,于给药后24,48和72 h观察幼鱼的死亡率、畸形率、体长及形态变化,分析幼鱼行为学轨迹,HE染色检测斑马鱼脏器病理学改变,并考察异烟肼对幼鱼抗氧化体系的影响。结果在斑马鱼胚胎的发育毒性实验中发现,异烟肼具有明显的胚胎致死效应和致畸效应,剂量高于16 mmol·L-1时胚胎孵化率显著降低。异烟肼对斑马鱼胚胎的发育毒性主要有卵凝结、心包囊水肿,脊柱弯曲,发育迟缓等。剂量低于4 mmmol·L-1对斑马鱼胚胎无明显的发育毒性。在斑马鱼幼鱼的发育毒性实验中发现,异烟肼对斑马鱼幼鱼的发育过程有明显的致畸作用,主要表现为脊柱弯曲、卵黄囊吸收延滞、鱼鳔缺失、胸鳍发育不全、尾部弯曲和体长减小等。异烟肼给药组幼鱼触壁反射活动和行为轨迹明显减少,运动距离、运动时间和运动次数显著降低,说明给药后幼鱼活动减少,行为受抑制。病理切片显示异烟肼导致幼鱼肝脏细胞肿胀,肝细胞核萎缩,肝脏空泡化严重,肠管壁变薄,肠绒毛受损严重,肌肉细胞发生不同程度的萎缩、坏死。异烟肼导致斑马鱼幼鱼机体ROS、MDA水平显著升高,SOD活力显著下降。实时荧光定量PCR结果显示,与抗氧化相关的基因表达水平紊乱。如SOD1和L-FABP转录水平显著下降,GSTP2和CYP3A转录水平显著上升。表明异烟肼导致斑马鱼幼鱼抗氧化能力下降,脂质过氧化严重,发生氧化应激反应。结论异烟肼对斑马鱼胚胎和幼鱼有明显的致畸作用,对幼鱼的运动行为有抑制作用,并随着浓度的增加和作用时间延长而增强。