基于斑马鱼模型研究木蝴蝶苷A的抗阿尔茨海默病活性和作用机制

基于六水合氯化铝诱导的斑马鱼阿尔茨海默病模型,探究木蝴蝶苷A的抗阿尔茨海默病活性及作用机制。将受精后3 d的野生型AB品系斑马鱼随机分为阴性对照组,80μmol/L六水合氯化铝模型对照组,80μmol/L六水合氯化铝与6μmol/L多奈哌齐阳性对照组,80μmol/L六水合氯化铝与不同浓度(5、10、20μmol/L)木蝴蝶苷A受试物组。斑马鱼受精后6 d,利用明暗交替行为学实验观察不同处理组斑马鱼行为差异并分析其变化;通过硫黄素S染色测定各组斑马鱼头部Aβ斑块沉积数;采用酶活测定试剂盒检测各组斑马鱼乙酰胆碱酯酶活性;以实时荧光定量PCR检测自噬相关基因(beclin1、ulk1b、ulk2和atg7)的表达变化;借助分子对接技术验证木蝴蝶苷A与自噬相关蛋白(beclin1、ulk1b、ulk2和atg7)结合的可靠性。结果表明,木蝴蝶苷A缓解了六水合氯化铝造成的斑马鱼运动障碍,降低了Aβ斑块沉积数和乙酰胆碱酯酶活性水平,使自噬相关基因的异常表达趋于正常。该研究初步揭示了木蝴蝶苷A能够缓解六水合氯化铝诱导的斑马鱼运动障碍,其机制可能与激活细胞自噬有关,这为木蝴蝶苷A的临床应用及其治疗阿尔茨海默病的相关研究提供了理论依据。

纳米氧化铝暴露致斑马鱼神经发育毒性和帕金森样症状作用研究

[背景]纳米氧化铝(nano-Al_(2)O_(3))是一种广泛应用的纳米材料,其对环境和生物的影响引起了广泛关注。斑马鱼是一种常用的模式生物,其基因组与人类有较高的同源性,被广泛用于毒性研究。[目的]探究nano-Al_(2)O_(3)暴露对斑马鱼的发育毒性和神经毒性及相应的作用机制。[方法]将受精后6 h(6 hpf)的斑马鱼胚胎随机分为空白对照组和不同剂量nano-Al_(2)O_(3)暴露组(200、400、600、800和1000μg·mL^(-1))。每组30颗胚胎,每24 h更换一次培养液,培养至144 hpf。统计48和72 hpf时斑马鱼孵化率和累计至144 hpf的畸形率。144 hpf时利用斑马鱼行为分析仪记录斑马鱼的运动轨迹,分析各组斑马鱼运动的总距离和平均速度。144 hpf时,在荧光显微镜下观察转基因斑马鱼vmat2:GFP的多巴胺能神经元、vegf:GFP的脑部血管和elavl3:EGFP的中枢神经系统神经元的发育状况,并用Image Pro Plus进行相应的统计分析。利用实时荧光定量PCR检测144 hpf时斑马鱼神经元发育相关基因(syn2α、gap43、dat)、路易小体形成相关基因(α-syn)和自噬相关基因(pink1、parkin)的表达情况。[结果]与空白对照组相比,nano-Al_(2)O_(3)暴露组在48 hpf时孵化率降低,累计畸形率升高(P<0.05),出现鱼鳔发育迟缓、鱼鳔缺失、身体弯曲等现象。自主行为学检测结果显示,与空白对照组相比,nano-Al_(2)O_(3)暴露组斑马鱼游动的总距离降低(P<0.001),平均速度明显减小。荧光观察结果显示,与空白对照组相比,nano-Al_(2)O_(3)暴露组vmat2:GFP转基因斑马鱼多巴胺能神经元长度减小(P<0.001)。此外,vegf:GFP转基因斑马鱼脑部血管明显缺失,elavl3:EGFP转基因斑马鱼中枢神经系统神经元荧光强度减弱(P<0.001),中枢神经系统神经元长度减小(P<0.01)。实时荧光定量PCR分析结果显示,与空白对照组相比,不同浓度nano-Al_(2)O_(3)暴露组斑马鱼的α-syn、syn2α、dat和gap43(除400μg·mL^(-1)暴露组外)基因表达上调(P<0.01),而600和800μg·mL^(-1)nano-Al_(2)O_(3)暴露组斑马鱼的parkin和除200μg·mL^(-1)暴露组外的所有暴露组pink1基因均表达出现下调(P<0.05)。[结论]Nano-Al_(2)O_(3)暴露对斑马鱼幼鱼具有发育毒性,并诱导斑马鱼出现帕金森病样症状,初步推测其机制可能与nano-Al_(2)O_(3)诱导线粒体自噬障碍有关。