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氯胺酮上调谷氨酸能突触通路诱导斑马鱼成瘾
编辑人员丨6天前
氯胺酮是谷氨酸NMDA受体的拮抗剂,也是当下滥用较严重的一种精神活性物质,长期滥用会引起机体多个系统的损害,探讨氯胺酮的成瘾机制并筛选相关生物标志物对毒品防控具有重要的意义.本研究先对斑马鱼胚胎/幼鱼进行氯胺酮急性暴露实验,然后取6月龄的斑马鱼,通过条件性位置偏爱实验建立氯胺酮成瘾模型,RNA-seq检测斑马鱼脑转录组,qPCR和Western印迹分别检测其中关键基因表达.结果显示:与对照组相比,氯胺酮组中斑马鱼胚胎的自主抽动、胚胎孵化率及幼鱼存活率都有不同程度的降低,移动距离更是大幅下降,由对照组的1 904.2 mm降到300 μmol/L氯胺酮组的319.0 mm;条件性位置偏爱实验显示对照组斑马鱼在鱼缸的活动没有明显变化,而氯胺酮组斑马鱼在鱼缸明区的活动时间从训练前的385.2 s提高到训练后的706.4 s,时间占比提高了 26.8%(***P<0.001),说明斑马鱼对对氯胺酮刺激产生了偏爱;KEGG分析显示氯胺酮处理的差异基因在神经活性配体-受体相互作用通路中富集,GSEA分析进一步发现氯胺酮显著上调谷氨酸能突触通路(NES值为1.5);此外,与对照组相比,氯胺酮组的Grin2b和Gria2的mRNA水平分别升高至4.6倍、1.4倍,同时蛋白质水平分别升高至2.0倍和1.4倍.这说明氯胺酮能够诱导斑马鱼成瘾,谷氨酸能突触通路可能参与调控作用.
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编辑人员丨6天前
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氚水长期暴露对斑马鱼子代生长发育影响的研究
编辑人员丨6天前
目的:研究氚水长期暴露对斑马鱼子代生长发育的影响。方法:将野生型AB品系斑马鱼所产胚胎暴露在0、1×10 2、1×10 5 Bq/L氚水中长期饲养作为亲代(F0代),待其性成熟后进行繁殖,所得子代作为F1代。F1代斑马鱼继续饲养在与F0代对应浓度的氚水中。观察F1代斑马鱼的生长发育情况,检测胚胎期的自主运动、心率,幼苗期的孵化率、体长、活性氧(ROS)荧光强度,幼鱼期的总超氧化物歧化酶(T-SOD)、丙二醛(MDA)、总氚含量,成鱼期的产卵量。各检测指标的组间比较采用 t检验(方差齐)。 结果:F1代0、1×10 2、1×10 5 Bq/L氚水暴露组斑马鱼的孵化率分别为(90.66±0.05)%、(85.63±0.10)%、(78.06±0.15)%,与0 Bq/L氚水暴露组相比,1×10 2、1×10 5 Bq/L氚水暴露组F1代斑马鱼孵化率的差异均无统计学意义( t= 0.785、1.370, P=0.462、0.220)。F1代3组斑马鱼受精后24 h的自主运动次数分别为(12.93± 2.70)、(11.30±0.78)、(10.50±0.80)次/min,与0 Bq/L氚水暴露组相比,1×10 2、1×10 5 Bq/L氚水暴露组F1代斑马鱼受精后24 h自主运动次数的差异均无统计学意义( t=1.008、1.499, P=0.370、0.208)。3组斑马鱼受精后36 h的自主运动次数分别为(3.63±1.43)、(4.50±1.15)、(5.40±3.55)次/min,与0 Bq/L氚水暴露组相比,1×10 2、1×10 5 Bq/L氚水暴露组F1代斑马鱼受精后36 h自主运动次数的差异均无统计学意义( t=0.817、0.799, P=0.460、0.469)。3组斑马鱼受精后48 h的心率分别为(59.43±6.93)、(65.00±3.30)、(61.23±4.55)次/20 s,与0 Bq/L氚水暴露组相比,1×10 2、1×10 5 Bq/L氚水暴露组F1代斑马鱼受精后48 h心率的差异均无统计学意义( t=1.256、0.376, P=0.278、0.726)。3组斑马鱼受精后60 h的心率分别为(69.87±2.71)、(66.17± 6.97)、(69.77±9.08)次/20 s,与0 Bq/L氚水暴露组相比,1×10 2、1×10 5 Bq/L氚水暴露组F1代斑马鱼受精后60 h心率的差异均无统计学意义( t=0.857、0.018, P=0.440、0.986)。3组斑马鱼受精后72 h的体长分别为(3.20±0.22)、(3.32±0.08)、(3.29±0.06)mm,与0 Bq/L氚水暴露组相比,1×10 2、1×10 5 Bq/L氚水暴露组F1代斑马鱼受精后72 h体长的差异均无统计学意义( t= 0.614、0.178, P=0.525、0.868)。3组斑马鱼受精后84 h的体长分别为(3.42±0.07)、(3.46± 0.11)、(3.40±0.04)mm,与0 Bq/L氚水暴露组相比,1×10 2、1×10 5 Bq/L氚水暴露组F1代斑马鱼受精后84 h体长的差异均无统计学意义( t=0.527、0.496, P=0.626、0.646)。F1代3组斑马鱼ROS荧光强度分别为(21.07±4.74)、(23.71±7.73)、(23.19±5.32),与0 Bq/L氚水暴露组相比,1×10 2、1×10 5 Bq/L氚水暴露组F1代斑马鱼幼苗ROS荧光强度的差异均无统计学意义( t=0.582、0.593, P=0.582、0.575)。F1代3组斑马鱼在45 d时的T-SOD含量分别为(41.84± 4.91)、(42.30±5.04)、(36.97±5.26)U/mgprot,与0 Bq/L氚水暴露组相比,1×10 2、1×10 5 Bq/L氚水暴露组F1代斑马鱼45 d T-SOD含量的差异均无统计学意义( t=0.112、1.171, P=0.916、0.307)。3组斑马鱼60 d的T-SOD含量分别为(36.93±1.91)、(34.07±3.02)、(33.54±1.87)U/mgprot,与0 Bq/L氚水暴露组相比,1×10 2、1×10 5 Bq/L氚水暴露组F1代斑马鱼45 d T-SOD含量的差异均无统计学意义( t=1.397、2.195, P=0.240、0.093)。3组斑马鱼45 d的MDA含量分别为(3.60± 1.56)、(3.59±0.44)、(2.95±0.58)nmol/mgprot,与0 Bq/L氚水暴露组相比,1×10 2、1×10 5 Bq/L氚水暴露组F1代斑马鱼MDA含量的差异均无统计学意义( t=0.007、0.677, P=0.995、0.536)。3组斑马鱼60 d的MDA含量分别为(4.00±0.52)、(4.19±1.37)、(3.01±0.32)nmol/mgprot,与0 Bq/L氚水暴露组相比,1×10 2 Bq/L氚水暴露组F1代斑马鱼60 d MDA含量的差异无统计学意义( t=0.229, P=0.830),1×10 5 Bq/L氚水暴露组F1代斑马鱼60 d MDA含量的差异有统计学意义( t=2.831, P=0.047)。F1代3组斑马鱼产卵量分别为(188±88)、(204±22)、(220±40)枚,与0 Bq/L氚水暴露组相比,1×10 2、1×10 5 Bq/L氚水暴露组F1代斑马鱼产卵量的差异均无统计学意义( t=0.400、0.757, P=0.700、0.477)。1×10 5 Bq/L氚水长期暴露可导致F1代斑马鱼体内总氚含量的累积,鱼龄60 d时其体内总氚含量为(32.23±1.97)Bq/g。 结论:1×10 5 Bq/L氚水长期暴露可导致F1代斑马鱼体内的氚含量积累。
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编辑人员丨6天前
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铅染毒致斑马鱼焦虑样神经行为及其机制研究
编辑人员丨6天前
目的:本研究旨在探索铅染毒是否会导致斑马鱼焦虑的发生,并对其机制进行初步探索。方法:于2020年5月,收集受精后4 h(4hpf)的斑马鱼胚胎,以E3培养液作为对照组,不同的铅染毒浓度(6、12、24、48 μmol/L)作为染毒组,染毒时间为140 h。计算144 hpf斑马鱼的胚胎死亡率、胚胎孵化率和幼鱼畸形率;观察144 hpf幼鱼的行为学变化(运动速度、移动距离、活跃度、绝对转角、光照惊恐反应、黑暗逃避反应和趋触性)。并且检测斑马鱼幼鱼头部的活性氧(ROS)、丙二醛(MDA)水平。用ELISA试剂盒检测与焦虑相关的神经递质5-羟色胺(5-HT)、多巴胺(DA)、去甲肾上腺素(NA)和促肾上腺皮质激素释放激素(CRH)的表达量。结果:12、24和48 μmol/L铅染毒组斑马鱼胚胎死亡率高于对照组,胚胎孵化率低于对照组,24和48 μmol/L铅染毒组斑马鱼幼鱼畸形率高于对照组( P<0.01);24和48 μmol/L铅染毒组幼鱼运动速度、活跃度和趋触性低于对照组,绝对转角高于对照组,48 μmol/L铅染毒组幼鱼移动距离和黑暗逃避反应低于对照组,12、24和48 μmol/L铅染毒组幼鱼的光照惊恐反应低于对照组( P<0.05)。24和48 μmol/L铅染毒组幼鱼头部ROS水平和MDA浓度高于对照组( P<0.05);12、24和48 μmol/L铅染毒组幼鱼头部NA和DA的含量低于对照组,24和48 μmol/L铅染毒组幼鱼头部5-HT和CRH浓度高于对照组( P<0.05)。 结论:铅对斑马鱼有一定的胚胎发育毒性,且可导致斑马鱼发生焦虑样神经行为、神经递质改变以及氧化应激的发生。
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编辑人员丨6天前
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氚水对斑马鱼早期发育阶段的剂量-效应关系研究
编辑人员丨6天前
目的:研究氚水对早期发育阶段的斑马鱼造成的辐射剂量,并与其造成的生物效应相结合,初步观察剂量-效应关系。方法:模拟真实实验条件,建立物理模型,计算斑马鱼受精后24 h (24 hpf)胚胎和96 hpf幼鱼在3.7×10 3、3.7×10 4、3.7×10 5 Bq/ml 3种不同浓度氚水中的吸收剂量率。观察经3种不同浓度氚水染毒后24 hpf胚胎和96 hpf幼鱼的翻转频率和心率,并与对照组(E3溶液)进行比较。多组间比较采用单因素方差分析,对照组与处理组之间的比较采用LSD- t检验。 结果:随着斑马鱼发育时间的延长,其吸收剂量有所提高。24 hpf斑马鱼胚胎在3种不同浓度的氚水中对应的吸收剂量率分别为2.15×10、2.21×10 2、2.55×10 3 μGy/h;96 hpf斑马鱼幼鱼对应的吸收剂量率分别为2.95×10、3.03×10 2、3.47×10 3 μGy/h。24 hpf斑马鱼胚胎翻转实验结果显示,与对照组比较,3.7×10 3 Bq/ml氚水处理组的翻转频率明显减少( t=3.94, P<0.001)。96 hpf斑马鱼幼鱼心率随着不同氚水浓度的变化明显,与对照组比较,3.7×10 3 Bq/ml氚水处理组心率明显下降( t=2.86, P=0.01),而3.7×10 5 Bq/mL氚水处理组心率上升( t=-12.12, P<0.001)。 结论:随着吸收剂量率的变化,24 hpf斑马鱼胚胎翻转频率和96 hpf斑马鱼幼鱼心率均出现显著改变。
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编辑人员丨6天前
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有机磷阻燃剂TCIPP和TnBP对斑马鱼胚胎发育影响的研究
编辑人员丨6天前
目的:探讨磷酸三(2-氯丙基)酯(TCIPP)和磷酸三正丁酯(TnBP)对斑马鱼胚胎的生长发育毒性及潜在分子机制。方法:以斑马鱼为模型,采用半静态法,将受精后2 h(hpf)斑马鱼胚胎暴露于TCIPP和TnBP(0.1、1、10、100、500和1 000 μmol/L)水溶液120 h,测定其生存率和孵化率,以及环境相关浓度(0.1和1 μmol/L)下120 hpf斑马鱼转录组的变化。结果:TCIPP和TnBP对斑马鱼胚胎的半数致死浓度分别是155.30和27.62 μmol/L(96 hpf)、156.50和26.05 μmol/L(120 hpf)。暴露于100 μmol/L的TCIPP和10 μmol/L的TnBP后斑马鱼72 hpf孵化率分别为(23.33±7.72)%和(91.67±2.97)%,与对照组相比均降低,差异有统计学意义(均 P<0.05)。转录组结果显示,TnBP暴露导致的差异基因数多于TCIPP,并呈现“剂量-效应”关系。IPA通路富集分析提示共富集32条通路,涉及氧化应激、能量代谢、脂质代谢和核受体相关通路等。TCIPP和TnBP共同富集到3条通路,分别为甲状腺激素受体/视黄酮X受体和组成型雄烷受体/视黄酮X受体通路等。TnBP单独富集到肝脏X受体/视黄酮X受体和氧化应激相关通路等。 结论:TCIPP和TnBP对斑马鱼均具有生长发育毒性,TnBP毒性效应更强,TCIPP和TnBP诱导斑马鱼生长发育毒性的作用机制有所不同。
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编辑人员丨6天前
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基于细胞和斑马鱼胚胎试验的5种新疆香阿魏毒性研究
编辑人员丨6天前
目的:探讨5种新疆香阿魏(准噶尔阿魏、多伞阿魏、山地阿魏、全裂叶阿魏、荒地阿魏)在体外试验中的毒性及其毒性部位。方法:用95%乙醇回流法制备5种香阿魏乙醇提取物。将不同浓度的5种香阿魏乙醇提取物分别加入人胚肾上皮细胞(HKC)、人正常肝细胞(L02细胞)和斑马鱼胚胎培养液中,同时设空白组和正常对照组,计算37.0 ℃培养24 h的HKC和L02细胞增殖抑制率和培养24、48和72 h斑马鱼胚胎存活率。从5种香阿魏中选择毒性最强的1种,制备其不同极性部位(石油醚、二氯甲烷、乙酸乙酯、水饱和正丁醇和水)提取物进行上述细胞毒性和斑马鱼胚胎毒性试验,以明确其不同部位的毒性。结果:细胞毒性试验显示,5种香阿魏乙醇提取物对HKC和L02细胞增殖的半数抑制率( IC50)均以准噶尔阿魏为最低(70.92 μg/ml和42.33 μg/ml),以多伞阿魏为最高(107.80 μg/ml和97.92 μg/ml)。斑马鱼胚胎毒性试验显示,1.0 μg/ml给药组培养48 h时准噶尔阿魏组即出现胚胎死亡,存活率为70%(14/20),其他4组胚胎存活率均为100%(20/20);10.0 μg/ml给药组胚胎培养24 h时多伞阿魏组胚胎存活率为50%(10/20),其他4组胚胎存活率均为0(0/20)。采用准噶尔阿魏的石油醚、二氯甲烷、乙酸乙酯、水饱和正丁醇和水部位提取物进行细胞毒性试验,HKC和L02细胞增殖的 IC50均以石油醚部位组为最低(77.35 μg/ml和67.73 μg/ml),以水部位组为最高(731.52 μg/ml和364.09 μg/ml);斑马鱼胚胎毒性试验中,石油醚部位组的斑马鱼胚胎存活率最低,给药浓度为3.0 μg/ml在72 h时下降到50%,10.0 μg/ml在24 h时为50%,48 h和72 h以及在30.0 μg/ml给药浓度的所有观察时间胚胎存活率均为0。 结论:5种新疆香阿魏中准噶尔阿魏的毒性最大,多伞阿魏毒性最小。准噶尔阿魏毒性成分可能多聚集在石油醚部位。
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编辑人员丨6天前
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超高剂量率照射减轻斑马鱼胚胎放射损伤的作用及机制研究
编辑人员丨6天前
目的:对比分析超高剂量率(FLASH)照射和常规剂量率照射后斑马鱼胚胎的放射损伤及其产生的生物学机制。方法:以受精后4 h的斑马鱼胚胎为研究对象,分别实施常规剂量率照射和FLASH照射(9 MeV电子线),统计射线暴露后斑马鱼的死亡率和孵化率。对照射后96 h的幼鱼形态评分,检测活性氧(ROS)含量,分析幼鱼体内氧化应激相关指标的变化。结果:尽管2~12 Gy电子束照射对斑马鱼胚胎死亡率及孵化率无显著作用,但单次大剂量照射(≥6 Gy)可导致幼鱼发育畸形,以常规照射最为明显( t=0.87~9.75, P<0.05)。FLASH照射(≥6 Gy)后,斑马鱼体内ROS及氧化应激相关指标超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、丙二醛(MDA)较常规照射显著降低( t=0.42~15.19, P<0.05)。常规照射和FLASH照射后孵育液内ROS含量差异无统计学意义( P>0.05)。 结论:FLASH照射后斑马鱼胚胎的放射损伤较常规照射明显减轻,呈现出剂量依赖性。两种照射模式后斑马鱼氧化应激水平存在差异,这可能是FLASH照射放射损伤较轻的重要因素。
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编辑人员丨6天前
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氟对斑马鱼骨骼发育的影响及与OPG/RANKL通路的相关性研究
编辑人员丨6天前
目的:探究氟暴露对斑马鱼幼鱼骨骼发育的影响,并探索其可能的分子机制。方法:选择受精后6 h(6 hpf)野生型斑马鱼胚胎,采用氟化钠[NaF,对照组(0 mg/L NaF)、低氟组(25 mg/L NaF)和高氟组(100 mg/L NaF)]暴露至9 d。使用氟离子选择电极法检测斑马鱼幼鱼的整体氟含量,观察并统计斑马鱼幼鱼的死亡及发育情况,采用茜素红染色和阿尔新蓝染色分别分析斑马鱼幼鱼的骨矿化和软骨形成情况,实时荧光定量PCR法分析sry相关高迁移率组盒9(Sox9)的同源基因Sox9a、骨保护素(OPG)和核因子κB受体活化因子配体(RANKL)的表达情况。结果:与对照组[(0.12 ± 0.01)μg/140条]比较,低氟组[(0.28 ± 0.03)μg/140条]和高氟组[(0.64 ± 0.10)μg/140条]斑马鱼幼鱼整体氟含量均较高,差异均有统计学意义( P均< 0.05)。与对照组比较,高氟组斑马鱼幼鱼体长较短、鱼鳔发育缺失率和脊柱弯曲率均较高( P均< 0.05);低氟组茜素红染色骨矿化面积、累计光密度( IOD)和矿化椎骨数均较高,阿尔新蓝染色软骨形成面积较低( P均< 0.05);高氟组茜素红染色骨矿化面积、 IOD和矿化椎骨数均较低,阿尔新蓝染色软骨形成面积较高( P均< 0.05)。与对照组比较,低氟组OPG mRNA表达水平和OPG/RANKL比值均较高( P均< 0.05);高氟组RANKL mRNA表达水平较高,OPG/RANKL比值较低( P均< 0.05)。 结论:斑马鱼胚胎至幼鱼时期给予短时间的氟暴露即可造成斑马鱼幼鱼骨骼发育异常,该影响可能与软骨内成骨和OPG/RANKL通路相关。
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编辑人员丨6天前
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用于筛选脑出血相关基因的斑马鱼模型的构建
编辑人员丨6天前
目的:构建斑马鱼脑出血模型,并以此筛选诱导斑马鱼脑出血的相关基因。方法:通过吗啉代寡核苷酸(MO)技术和单细胞显微注射技术构建斑马鱼脑出血模型,并从宏观、微观角度多重验证。首先,造模实验采用注射Control MO的正常野生型AB品系斑马鱼作为对照组,实验组在AB斑马鱼胚胎单细胞时期分别注射神经嵴源性细胞(NCDCs)发育相关基因的MO,包括col8a1 MO、tfap2α MO、msx1a MO、msx2 MO、dkk1a MO等,于显微镜白光视野下初步验证模型。其次,采用Tg(flk1:GFP;gata1:dsRed)双转基因斑马鱼进行模型验证,该转基因鱼用绿色荧光蛋白(GFP)标记血管内皮细胞,用红色荧光蛋白(dsRed)标记血红细胞,能够更清晰地观察到斑马鱼脑出血的部位。在斑马鱼胚胎单细胞时期注射Control MO 作为对照组,注射col8a1 MO作为实验组,正常培养至受精后48 h通过激光共聚焦观察红细胞渗漏情况,构建荧光视野可观察的脑出血模型。最后,采用Tg(flk1:GFP)转基因斑马鱼进行基于血脑屏障的模型验证,通过Dextran-Rhodamin和DAPI染料的渗漏现象进一步明确斑马鱼血脑屏障的破坏与脑出血的发生,并进行定量统计,从而验证NCDCs发育相关基因与脑出血表型的关系,证明造模有效。结果:与注射Control MO的正常野生型AB品系斑马鱼对照组相比,col8a1、tfap2α和msx1基因突变的实验组斑马鱼有明显的脑出血现象,出血比例分别为18.18%(52/286)、23.04%(62/251)、35.94%(23/64),而msx2和dkk1a基因突变的斑马鱼极少观察到脑出血,出血比例仅分别为1.03%(1/97)和1.15%(1/87)。注射Control MO与col8a1 MO的Tg(flk1:GFP;gata1:dsRed)双转基因斑马鱼红细胞渗漏发生率分别为0.37%(1/273)与18.18%(52/286)( P<0.001)。注射Control MO与col8a1 MO组Tg(flk1:GFP)转基因斑马鱼DAPI阳性的细胞核数分别为(10.05±5.27)个与(60.35±3.96)个( P<0.001);Dextran-Rhodamin染料渗漏引起的中脑实质荧光示踪强度值分别为2.54±4.70与5.13±3.52( P<0.001),两组比较差异有统计学意义。 结论:本研究成功构建了斑马鱼脑出血模型,并筛选出col8a1、tfap2α、msx1等诱导斑马鱼脑出血的相关基因。
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编辑人员丨6天前
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elavl1a调控斑马鱼肠神经系统发育的初步研究
编辑人员丨6天前
目的:研究 elavl1/HuR对斑马鱼肠神经系统早期发育的影响。 方法:应用免疫组化方法检测elavl1、HuC/HuD在野生型斑马鱼肠道的表达。挑选25个斑马鱼胚胎,应用Western Blot法检测elavl1在受精后24~96 h野生型斑马鱼中的蛋白表达水平。在野生型斑马鱼胚胎处于1细胞期时分别显微注射4 ng、8 ng elavl1a morpholino和8 ng control morpholino,挑选25个受精后24 h的胚胎采用Western Blot法检测elavl1的蛋白表达,免疫组化检测受精后72 h、96 h的胚胎斑马鱼肠道神经元的分布情况。 结果:elavl1在斑马鱼全身都有表达,而HuC/HuD在第四天斑马鱼肠道部位出现表达;在受精后24~96 h时期,elavl1在斑马鱼中的蛋白表达量随斑马鱼生长而增加,且受精后96 h时elavl1蛋白量明显高于受精后24 h、48 h、72 h,差异有统计学意义( P<0.05);分别注射4 ng、8 ng elavl1a Mo和8 ng Con Mo后,发现注射8 ng Con Mo组elavl1蛋白含量高于其他两组,且差异有统计学意义( P<0.05);敲降elavl1a后免疫组化显示在受精后72 h时三组都不能在肠道末端明显观察到神经元,受精后96 h时可以观察到 elavl1a Mo 8 ng组和 elavl1a Mo 4 ng组较Con Mo 8 ng组斑马鱼肠神经元数量有所减少,每组随机抽取5条斑马鱼统计肠道末端到前面四个体节长度的肠道神经元数量,发现 elavl1a Mo 8 ng组和 elavl1a Mo 4 ng组较Con Mo 8 ng组斑马鱼肠神经元数量差异有统计学意义( P<0.05)。 结论:elavl1a是斑马鱼肠神经发育过程中重要基因,敲降elavl1a会减少肠神经元细胞数量。
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编辑人员丨6天前
