斑马鱼幼鱼嗜中性粒细胞对副溶血弧菌清除的动态变化

副溶血弧菌(Vibrio parahaemolyticus)是人-兽-鱼共患的致病菌,严重威胁食品安全和人类的健康。为了研究宿主嗜中性粒细胞清除细菌感染的动态变化过程,利用红色荧光蛋白标记的副溶血弧菌Vp57~(RFP)菌株感染受精后48 h(hours post fertilization,hpf)的斑马鱼(Danio rerio)幼鱼耳泡,建立局部感染模型,并以大肠杆菌(Escherichia coli)Ec01菌株为对照,系统比较了副溶血弧菌和大肠杆菌的半数致死剂量(median lethal dose,LD_(50))、存活曲线以及和嗜中性粒细胞相互作用的动态过程,RT-qPCR验证炎症相关基因il1b和il10在感染前后的表达量变化。结果显示副溶血弧菌和大肠杆菌感染斑马鱼幼鱼的LD_(50)分别为7.90×10~8 CFU/mL和1.14×10~(11) CFU/mL,与感染大肠杆菌相比,斑马鱼感染副溶血弧菌后招募嗜中性粒细胞的速度更快,且数量更多。RT-qPCR结果发现斑马鱼感染副溶血弧菌后在相同时间点能够激活更高的il1b和il10基因的表达,引起强烈的炎症反应。基于以上研究,我们建立的副溶血弧菌-斑马鱼幼鱼耳泡局部感染模型,为进一步研究嗜中性粒细胞清除副溶血弧菌感染的动态过程,以及深入揭示天然免疫应答机制提供了依据。     

三氯生对雄性斑马鱼鳃组织凋亡相关基因表达的影响

为探究三氯生(TCS)对于硬骨鱼类的凋亡相关基因表达的影响,以雄性斑马鱼(Danio Rerio)为试验动物,采用半静态水体接触染毒法,将斑马鱼分别置于质量浓度为17、34和68μg/L的TCS溶液中,并设计空白对照组,42 d后,对鳃组织进行采样,利用普通PCR和RT-qPCR技术分析雄性斑马鱼鳃组织凋亡基因Bcl-2、Bax、MDM2、p53的表达量。研究发现,与空白对照组相比,Bax和p53基因在TCS处理组中的表达量都出现了下调趋势,且在68μg/L的TCS处理组中表达水平显著下调;Bcl-2在各TCS处理组中无显著变化;MDM2基因在34μg/L和68μg/L TCS处理浓度组中表现为极显著上调。研究结果表明:高浓度TCS对雄性斑马鱼鳃组织凋亡相关基因的表达具有一定的影响。     

鱼类组蛋白核苷酸的多态性及其在杀鱼爱德华氏菌感染中的作用

组蛋白是染色体核小体的重要组分,在调控染色质结构、基因转录、个体发育等不同生物学过程中起着重要作用。为了研究鱼类组蛋白基因是否存在核苷酸的多态性以及组蛋白核苷酸多态性是否会影响鱼类的抗病力,本实验以斑马鱼和草鱼为研究对象,通过PCR扩增克隆了组蛋白H2A的全长开放阅读框;利用过表达技术、菌落平板计数、感染存活分析以及荧光定量PCR技术,研究了斑马鱼和草鱼组蛋白H2A核苷酸多态性不同变异体在杀鱼爱德华氏菌感染中的作用。在本研究中,实验发现鱼类组蛋白H2A存在着丰富的核苷酸多态性。序列分析结果显示斑马鱼和草鱼组蛋白H2A核苷酸多态性的变异体核苷酸序列相似性为90%～100%;而两两H2A核苷酸多态性变异体氨基酸序列之间最多只有3个位点存在差异。通过体内和体外抗菌实验可知,斑马鱼和草鱼组蛋白H2A核苷酸的多态性显著影响H2A的抗菌活性。此外,筛选出的抗菌组蛋白H2A核苷酸多态性的变异体在斑马鱼体内的过表达,不仅具有免疫增强的作用,还能显著增强斑马鱼对杀鱼爱德华氏菌感染的抗病力。本研究为筛选具有抗病作用的组蛋白H2A免疫保护原奠定了重要基础。     

斑马鱼模型在胚胎心脏发育研究进展

斑马鱼作为一种模式生物,具有容易饲养,产卵量大,身体透明,体外受精和发育的特点,且心脏发育和人类极为相似。近年来,在心脏发育研究中越来越受到重视,对心脏发育的基础性研究有巨大的推动作用。本文主要综述了近几年来斑马鱼模型在胚胎发育研究进展,尤其是在毒性评估方面的研究进展。     

两个Sox9基因在斑马鱼胚胎发育和成体性腺中的动态表达特征

通过整体原位杂交和切片原位杂交技术系统全面地比较分析了斑马鱼胚胎四个发育时期(12、24、48 hpf和4 dpf)和成熟性腺中Sox9a和Sox9b基因的表达模式。结果显示,两个Sox9基因在脑和眼中持续表达,但在耳囊、头部软骨、胸鳍芽和体节中差异性表达。Sox9a特异性地在侧线、尾部神经嵴、原肾管和精巢支持细胞中表达,而Sox9b在卵巢的卵黄颗粒中大量表达。与已发表的研究结果相比,本研究更广泛地揭示了Sox9a和Sox9b的动态差异表达模式,且更清楚地显示了其在性腺中的表达特征。     

低温驯化下斑马鱼LINE1的表达检测

长散布核元件-1(Long spread nuclear element-1,LINE1)是跳跃基因。前期比较基因组研究发现,南极鱼经历漫长的低温适应进化后,与南极圈外的同亚目鱼类相比较,在基因水平上LINE1的扩增效率高达8~300倍,但LINE1的扩增与鱼类抵御寒冷之间的关系尚未明了。本实验对斑马鱼(Danio rerio)胚胎成纤维细胞ZF4进行了不同时间梯度的低温处理(18℃、5 d和18℃、30 d),同时对斑马鱼成鱼也进行了不同时间的低温处理(10℃,3 h、6 h、1 d、3 d、5 d)。采用RT-qPCR检测了LINE1的mRNA水平,并克隆了斑马鱼LINE1基因启动子区,利用Luciferase双荧光报告系统,在ZF4细胞中验证LINE15’UTR在低温压力下的生物活性。结果显示,短时间低温处理下,ZF4细胞中LINE1 mRNA水平有所降低,而在长时间低温处理中,LINE1的mRNA水平显著升高。在成鱼中,短时间低温处理下,LINE1 mRNA水平降低;长期低温处理下,LINE1 mRNA水平显著升高。在ZF4细胞中发现,LINE15’UTR具有生物活性。在低温处理(18℃,3 d)下,报告基因信号减弱,间接表明LINE1启动子活性减弱。研究结果表明,低温压力会影响LINE1在鱼类中的表达。本研究为进一步探究LINE1在鱼类适应低温环境中的作用机制奠定了基础。     

6种稻田除草剂对斑马鱼和大型溞的急性毒性

为明确稻田除草剂对水生生物的安全性,通过静态法测定6种除草剂10％(噁)唑酰草胺乳油、20％(噁)唑·灭草松微乳剂、20％(噁)唑·氰氟乳油、18％五氟·氰氟草可分散油悬浮剂、20％氰氟·双草醚可分散油悬浮剂和15％嘧肟·氰氟草水乳剂对斑马鱼和大型溞的急性毒性,并进行安全性评价.结果显示,10％(噁)唑酰草胺乳油对斑马鱼、大型溞的急性毒性为高毒,20％(噁)唑·灭草松微乳剂、20％(噁)唑·氰氟乳油对斑马鱼、大型溞的急性毒性为中毒,18％五氟·氰氟草可分散油悬浮剂、20％氰氟·双草醚可分散油悬浮剂和15％嘧肟·氰氟草水乳剂对斑马鱼、大型溞的急性毒性为低毒.由此可见,对于中高毒农药,应严格控制其使用量,从而减少其对水生生物的毒害作用.     

斑马鱼早期胚胎发育囊胚sphere时期的蛋白组学研究

斑马鱼(Danio rerio)早期胚胎发育囊胚时期是胚胎发育过程的关键时期,利用i TRAQ蛋白质质谱分析技术,检测斑马鱼早期胚胎发育过程中囊胚sphere时期的蛋白质表达情况,并分析该时期表达的蛋白质的相应功能和参与调控的生物过程。以野生型斑马鱼发育至sphere时期即4 hpf的胚胎为样本,利用i TRAQ标记与LC-MS/MS串联质谱技术,结合数据库比对,对该时期表达的蛋白质进行定性和定量的鉴定分析。检测结果共鉴定到的总蛋白数为1 178个,利用生物信息学进行功能分析,发现这些蛋白广泛参与了细胞信号传递、细胞运动和细胞骨架构建、细胞增殖、细胞分化、物质合成与代谢等各项重要的生命活动过程。研究表明,利用i TRAQ标记的方法可以对4hpf时期的斑马鱼胚胎中的蛋白质进行有效的分离和鉴定,并初步建立了斑马鱼早期发育关键阶段sphere时期的蛋白质组表达图谱,以期为斑马鱼胚胎发育过程中蛋白质组学和调控机制的研究提供参考。     

谷甾醇对斑马鱼生长发育和生殖的影响

为了研究谷甾醇(sitosterol)暴露对斑马鱼(Barchydanio rerio var)内分泌的干扰效应,通过不同浓度的谷甾醇(50、100、150、200μg/L)对雌性斑马鱼进行为期60 d的水浴暴露,同时设乙醇对照,分别于60 d后测定各组分雌性斑马鱼的生长指标,对部分组织进行切片观察,从组织病理学和毒理学方面评估谷甾醇暴露的毒性效应。结果表明:在200μg/L谷甾醇暴露下,斑马鱼全部死亡,其他各浓度处理与对照组相比,除臀鳍数随谷甾醇浓度的增加呈现倒"U"型趋势,以及肝重随谷甾醇浓度的增加而上升外,其他各生长指标均不同程度受到抑制,抑制作用与暴露浓度呈明显的剂量效应。此外,性腺指数(GSI)呈下降趋势,肝体指数(HSI)呈上升趋势,各组织切片也表现出明显的毒性反应。因此,可初步判断谷甾醇对斑马鱼的生长发育和繁殖系统会产生较大影响。