金线莲抑制斑马鱼黑色素形成的活性组分筛选及机理研究

为探索金线莲中对黑色素形成具有抑制效果的活性组分,本研究对金线莲进行分离、提取,获得总提组、醇沉组与醇提组,利用斑马鱼筛选金线莲具有美白作用的活性组分。将受精后0.75 h的斑马鱼胚胎分别暴露于不同浓度的金线莲总提组、醇沉组、醇提组,72 h时观察结果表明,金线莲醇提物能有效抑制斑马鱼胚胎黑色素和黄色素沉着,浓度越高抑制效果越明显,且不影响胚胎生长发育。进一步采用半定量PCR和整胚原位杂交技术定量和定性地检测黑色素形成相关基因mRNA表达,结果表明金线莲醇提物可以有效降低silv、tyr和tyrp1a等黑色素合成相关基因的转录水平,且具有浓度依赖关系。通过检测酪氨酸酶活性显示,加入醇提物的实验组其酪氨酸酶活性随着处理浓度升高而逐渐降低。此外,在黑色素已经大量形成的情况下,金线莲醇提物仍可通过下调黑色素合成相关基因的mRNA表达及酪氨酸酶活性来抑制黑色素的形成,并且这种抑制效果可在金线莲醇提物撤除后得到恢复。上述实验结果表明,金线莲醇提物能显著抑制斑马鱼黑色素的形成,本文为金线莲在美白产品领域的开发和应用方面提供了有力支撑。

金线莲醇提物在斑马鱼中降血糖效果的探究

目的以斑马鱼为模型筛选金线莲具有降血糖效果的活性组分,并进行初步的机理研究。方法对金线莲进行分离与提取,分成三个组分:金线莲醇提物、大分子多糖(≥5×10~3)和小分子多糖(<5×10~3)。将发育至24 h的斑马鱼胚胎暴露于2%浓度的葡萄糖溶液(2%Glu)中,模拟急性高糖模型,待胚胎发育至48 h时再分别加入三种组分,同时继续用2%葡萄糖溶液处理,72 h时检测不同组分处理后幼鱼的组织液葡萄糖含量,筛选出具有降血糖效果的活性组分。利用半定量PCR和整胚原位杂交技术检测糖代谢相关基因mRNA水平的表达。结果本研究利用高糖胁迫构建斑马鱼糖尿病模型,在该模型下,糖代谢关键因子胰岛素基因(preproinsulin,insulin)、磷酸烯醇式羧基酶1基因(phosphoenolpyruvate carboxykinase 1,pck-1)、胰腺十二指肠同源盒基因1(pancreatic and duodenal homeobox 1,pdx-1)的表达都发生了明显改变,金线莲醇提物能够改善这些基因在高糖胁迫下引起的的异常表达,甚至恢复到正常水平。结论金线莲醇提物对斑马鱼高糖模型具有明显的降血糖功效,该研究为斑马鱼作为糖尿病模型用于探索降血糖药物提供了实验思路和手段。

水仙醇提物对斑马鱼胚胎黑色素合成的抑制作用

目的以斑马鱼为模型,重点研究水仙鳞茎的醇提物对斑马鱼黑色素合成的抑制效应。方法将斑马鱼胚胎暴露在0、50、100、200、500μg/m L不同浓度的水仙花醇提物中,观察其黑色素生成情况,并进一步测定体内黑色素合成通路关键蛋白酪氨酸酶的酶活性变化和其他标记基因的时空表达,同时以200μg/m L的熊果苷(arbutin,Ar)处理组为阳性对照。结果定性观察表明,随着水仙提取物处理浓度的增加,对斑马鱼黑色素合成的抑制明显增强;进一步检测黑色素合成相关基因的时空表达,证明了水仙醇提物通过抑制酪氨酸酶(TYR)、银色毛发(SILV)和Mitfa等基因的mRNA表达而抑制黑色素合成;最后,通过检测酪氨酸酶的酶活性,发现随着醇提物浓度的增加导致酶活性逐渐降低。结论水仙醇提物能有效地抑制斑马鱼胚胎黑色素的生成,同时该研究也为斑马鱼模型在天然美白化合物筛选和产品开发的应用提供了研究基础和思路。

氨基葡萄糖盐酸盐及其衍生物对斑马鱼骨骼损伤修复的比较研究

目的探究氨基葡萄糖盐酸盐(glucosamine hydrochloride,GAH)及其结构相似的衍生物对斑马鱼骨骼损伤的修复作用,并比较GAH与阿仑膦酸钠片对骨骼损伤的预防效果。方法将斑马鱼胚胎暴露在相同浓度下(0. 1%,1 mg/m L)的GAH,葡萄糖、甘露醇、半乳糖、N-乙酰葡萄糖胺溶液中,观察其对胚胎发育的影响。将枸橼酸铁铵(ferric ammonium citrate,FAC)诱导的骨质疏松症斑马鱼幼鱼暴露在0. 1%的GAH、葡萄糖、甘露醇、半乳糖和N-乙酰葡萄糖胺溶液中,利用茜素红、阿尔新蓝染色法观察骨骼的修复状况。同时,通过茜素红染色法比较GAH与阿仑膦酸钠片(alendronate sodium,AL)对骨质疏松的预防作用。结果相同浓度的不同药物对斑马鱼发育影响的大小依次为葡萄糖<甘露醇<GAH <N-乙酰葡萄糖胺<半乳糖;染色结果表明,与其他药物相比,GAH对斑马鱼骨骼损伤的修复有显著性差异,且对骨骼损伤的预防作用比AL更好。结论 GAH对斑马鱼骨骼损伤的修复有更好的治疗效果,且对骨质疏松有一定预防作用。同时本研究为斑马鱼模型在天然骨质疏松药物的筛选和产品开发的应用提供了研究基础和思路。

甲状腺素抑制斑马鱼早期胚胎黑色素细胞的稳态维持

甲状腺激素对维持机体的发育至关重要。在成年斑马鱼中,过量甲状腺激素可抑制黑色素细胞的增殖,并促进黄色素细胞的发育,但是过量甲状腺激素对斑马鱼早期胚胎色素细胞发育的作用研究的相对较少。该研究分析了甲状腺素在斑马鱼胚胎早期发育时期对黑色素细胞发育的影响,发现甲状腺素处理导致斑马鱼胚胎黑色素沉着异常。通过对不同发育时期胚胎的处理,该研究发现甲状腺素影响了黑色素细胞的稳态维持,但对其早期命运的分化并未有显著影响,这与成鱼有显著区别。实时录像以及组织学实验结果表明甲状腺素处理导致黑色素小体形态异常,并最终导致黑色素细胞的凋亡。与表皮黑色素细胞不同,甲状腺素处理并未影响视网膜色素上皮细胞中黑色素小体的成熟与稳态发育,表明甲状腺素对黑色素细胞稳态维持的抑制具有组织特异性。上述结果将有助于进一步了解甲状腺激素在早期胚胎发育过程中的生理功能,同时为了解斑马鱼独特的体色决定机制提供参考。