人、动物与自然的和谐发展——永恒的主题 中国科学院动物研究所所长孟安明院士访谈

孟安明院士是我国发育生物学家,近年业主要利用斑马鱼为脊椎动物模式系统,研究脊椎动物胚胎发育的分子机理。孟安明院士带领的科研团队鉴定了许多在胚胎发育中组织特异性表达的基因,发现了多个基因在中胚层诱导、背腹分化等发育     

斑马鱼（Danio rerio）早期胚胎发育分子调节机制研究进展

斑马鱼是发育生物学研究中的经典材料,其形态发生过程及分子调控机制是发育生物学中的研究热点.本文就胚胎发育过程中的重要时期对斑马鱼早期胚胎发育的分子机制研究作以系统的概述.     

斑马鱼crip2基因的克隆、亚细胞定位及在胚胎发育早期的表达分析

斑马鱼广泛用于脊椎动物遗传和发育生物学的研究．为揭示包含具有LIM结构域的crip基因的功能,本文以斑马鱼为实验对象,克隆了斑马鱼的crip2基因,分别构建了crip2-Teasy 和crip2-egfp载体,从含有crip2基因的crip2-Teasy质粒上转录crip2 RNA 探针,并用全胚胎原位杂交法检测crip2在斑马鱼胚胎中的表达,用crip2-egfp对crip2进行亚细胞定位研究,发现crip2基因在斑马鱼胚胎早期没有表达,五体节开始在脊索特异表达;后期,主要局限于在血管、心脏和体节间肌肉,表明crip2的表达并不局限于内皮系统．在细胞内,crip2基因在细胞核和胞浆中均有表达．这些工作为进一步研究crip2基因的功能奠定了基础．     

斑马鱼免疫学研究进展

摘要: 斑马鱼是一种重要的脊椎动物模型,广泛应用于发育生物学、遗传学、毒理学等生命科学研究领域。近年来, 斑马鱼在免疫学领域的应用逐渐被人们所重视。斑马鱼的免疫系统与高等脊椎动物相比较既有共性又有其特殊 性。本文就近年来对斑马鱼免疫系统的研究进展作一综述。     

CRISPR/Cas9系统介导的斑马鱼park2基因的定点敲除

作为目前最新、最先进的基因编辑技术,CRISPR/Cas9系统为分子细胞生物学带来革命性发展,以它的简单高效、灵活性以及可实现DNA序列的定向突变而被广泛使用.斑马鱼的park2基因位于第13号染色体上,编码的Parkin蛋白是一个E3泛素连接酶.该基因在斑马鱼中的功能还不清楚.利用CRISPR/Cas9系统,首次在斑马鱼胚胎中实现了park2基因的大片段删除.由于斑马鱼在发育和疾病研究中有很大优势,实现park2基因敲除将有助于将来进一步研究该基因的功能.     

微注射人TCP10L基因对斑马鱼形态的影响

利用模式生物斑马鱼,通过微注射的方法,研究了人肝脏特异性转录因子TCP10L对斑马鱼早期胚胎发育的影响.结果显示:人TCP10L基因对斑马鱼胚胎发育有一定的毒性.表现为早期的脊索发育异常,个体严重畸形;当血液循环出现后,表现为血流延缓和围心腔水肿等症状.该项研究表明:人肝脏特异性转录因子TCP10L在斑马鱼胚胎中的过表达会引起显著的形态异常和心血管障碍,并且这种影响与其是否在斑马鱼肝内的特异表达有关,为进一步探明该转录因子在人肝脏内发挥的功能奠定了基础.     

微注射入TCP10L基因对斑马鱼形态的影响

利用模式生物斑马鱼,通过微注射的方法,研究了人肝脏特异性转录因子TCP10L对斑马鱼早期胚胎发育的影响.结果显示：人TCP10L基因对斑马鱼胚胎发育有一定的毒性.表现为早期的脊索发育异常,个体严重畸形;当血液循环出现后,表现为血流延缓和围心腔水肿等症状.该项研究表明：人肝脏特异性转录因子TCP10L在斑马鱼胚胎中的过表达会引起显著的形态异常和心血管障碍,并且这种影响与其是否在斑马鱼肝内的特异表达有关,为进一步探明该转录因子在人肝脏内发挥的功能奠定了基础.     

异烟肼对斑马鱼幼鱼发育毒性及运动行为学的影响

以斑马鱼幼鱼为研究对象,研究异烟肼对幼鱼发育毒性和行为学的影响。 用不同浓度的异烟肼分别处理发育至72 hpf的斑马鱼幼鱼,观察幼鱼的死亡率、畸形率及形态变化,分析幼鱼行为学轨迹。 异烟肼（≥4 mmol/L）对斑马鱼幼鱼有致死作用,随着浓度的增加和作用时间延长而增强。异烟肼对斑马鱼幼鱼的发育过程有致畸作用,表现为脊柱弯曲、卵黄囊吸收延滞、心包水肿、鱼鳔缺失、体长发育延迟和器官空泡化等。随着给药浓度的增加和作用时间的延长,异烟肼组幼鱼行为轨迹减少,运动次数和运动速度显著降低。结果表明,异烟肼（≥4 mmol/L）对斑马鱼幼鱼具有致死和致畸作用,对幼鱼的运动行为有抑制作用,并且呈现时间和剂量依赖性。     

斑马鱼早期胚胎发育形态学观察

以斑马鱼(zebmfish)胚胎为实验材料,进行活体观察和系列切片,观察斑马鱼的早期胚胎发育过程,探索了其发育机制。     

氯霉素对斑马鱼幼鱼发育及免疫毒性的研究

以野生型及转基因Tg(lyz:EGFP)斑马鱼幼鱼为研究对象,研究氯霉素对斑马鱼幼鱼的发育毒性及对免疫细胞的影响。用不同浓度的氯霉素分别处理72 h,观察斑马鱼幼鱼的生存率、畸形率和形态变化,以及标记绿色荧光免疫细胞在斑马鱼幼鱼中的数量。结果显示,随着氯霉素浓度(≥100 mg/L)的升高和暴露时间的延长,斑马鱼的存活率和孵化率降低,死亡率升高;氯霉素对斑马鱼幼鱼的致畸作用,主要表现为心包水肿、卵黄囊水肿、脊柱弯曲;通过对Tg(lyz:EGFP)品系的观察,发现氯霉素(≥75 mg/L)可以降低斑马鱼幼鱼免疫细胞的数量。研究表明,氯霉素对斑马鱼幼鱼的致畸和致死作用具有剂量、时间依赖性,并可以导致斑马鱼幼鱼的免疫细胞数量减少,具有免疫毒性。     

低剂量率γ射线辐照对斑马鱼胚胎脑部发育形态学的影响

为研究低剂量率γ射线辐照对斑马鱼胚胎脑部发育形态学的影响,采用~(137)Cs作为γ辐射源对受精后2 h(2hpf)的斑马鱼胚胎进行不同剂量率的照射(剂量率为250、313、417μGy/h,累计剂量为30 m Gy),分析了不同剂量率下γ射线辐照对斑马鱼脑部细胞凋亡及其脑部发育形态、脑部细胞超微结构的影响。结果表明:在三个剂量率组中,只有250μGy/h剂量率组斑马鱼脑部细胞凋亡增加;各个剂量率组脑部组织均出现了空泡,部分脑部细胞变形,脑部细胞之间的界限变得模糊; 250和313μGy/h剂量率组脑部细胞细胞核发生变形,线粒体结构损伤,细胞质中出现了空泡。     

内分泌扰乱化学物质对斑马鱼生长发育影响研究进展

随着内分泌扰乱化学物质研究的逐渐深入,人们越来越关心其对脊椎动物生长发育的影响。斑马鱼具有胚胎透明、性成熟周期短、繁殖力强等优点,是研究脊椎动物发育生物学的重要模式物种之一,被广泛地应用于内分泌扰乱化学物质的研究。本文综述了内分泌扰乱化学物质对斑马鱼胚胎发育、生长、性别分化、繁殖的影响及其机制,展望了该领域的发展方向。     

EE2抑制斑马鱼卵巢发育和卵母细胞发生

以斑马鱼(Danio rerio)雌性成鱼为研究对象,用不同剂量(0.1,1和10μg·L-1)的乙炔基雌二醇(17α-ethynylestradiol,EE2)对其进行暴露处理20d,并采用组织学方法对卵巢发育进行观察。组织学结果表明,不同剂量的EE2对斑马鱼卵巢发育均产生严重影响:卵巢和卵母细胞发育停止,减数分裂抑制,并出现卵黄积累期生殖细胞退化现象。为探讨上述影响可能的机制,采用半定量RT-PCR的方法检测了与斑马鱼卵子发育紧密相关基因vasa、scp3和igf3在EE2处理后的表达变化。研究结果表明,EE2处理之后,vasa基因的表达没有显著变化,而基因scp3、igf3的表达明显下调,且呈时间依赖性和剂量依赖性效应。因此研究推测EE2可能通过抑制igf3基因的表达和减数分裂抑制了斑马鱼卵子的发育和成熟。     

利用斑马鱼模型研究芦笋有效成分对免疫功能的调节作用

采用正常发育48 hpf的转基因斑马鱼为实验动物,以氯霉素处理引起免疫抑制,分别加入25.0~200.0 mg/L的芦笋多糖、6.25~100.00 mg/L的芦笋皂苷,处理24 h,观察各组斑马鱼的发育情况,拍照并统计斑马鱼体内中性粒细胞的数量。结果表明,氯霉素处理斑马鱼后,斑马鱼体内中性粒细胞数量减少,芦笋多糖在浓度为50.0~200.0 mg/L范围内对斑马鱼体内中性粒细胞数量减少具有明显改善作用,且具有明显的剂量依赖效应;芦笋皂苷在实验剂量范围内均显示出显著的改善作用。实验结果显示,芦笋的有效成分芦笋多糖、芦笋皂苷对斑马鱼免疫功能具有明显的调节作用。     

二噁英污染引起的特异性下颌短小—斑马鱼下颌形态学检测

以二英为主的持久性环境污染物质具有强力的致癌、致畸性、致死性,对人类和动物的健康构成了严重的威胁.本实验使用其中毒性最强的环境污染物质2,3,7,8-四氯-二苯基-对-二英(2,3,7,8-tetrachlorodibenzo-p-dioxin,以下略为TCDD)作为标准对斑马鱼胚胎进行了染毒.实验结果表明TCDD可以引起斑马鱼下颌的短下,并且这种短小是以TCDD的浓度为依存的,通过原位杂交试验表明TCDD引起斑马鱼下颌短小与goosecoid基因以及与形态发育密切相关的ptd基因表达欠缺.因此本试验预示TCDD引起的下颌短小是特异性的,以下颌的短小作为TCDD对斑马鱼形态学发育影响的一种评价指标是有可行性的.     

斑马鱼分枝杆菌病的研究概况

斑马鱼作为一种常用的实验模式生物,在生物学和医学的许多研究领域得到了广泛应用。然而,国内外对于其病害的研究极少。分枝杆菌病是实验斑马鱼的常见病,危害最大,约占其总病例数的20%。斑马鱼对分枝杆菌具有天然的敏感性,因此该菌对实验斑马鱼构成了巨大的威胁,影响了许多重要的科学实验。本文从病原的种类,生物学特性,疾病的症状,诊断方法和病原检测技术以及控制等方面对斑马鱼的分支杆菌病进行了介绍,希望能引起人们足够的重视,并能积极的展开相关研究。     

异烟肼对斑马鱼胚胎发育量-毒关系的研究

研究了一线抗结核药物异烟肼对斑马鱼发育的量-毒关系。用不同浓度的异烟肼分别处理发育至2 hpf(hour post fertilization)的斑马鱼胚胎,观察胚胎和幼鱼的死亡率、孵化率、畸形率、体长及形态学变化。急性毒性实验结果表明异烟肼对斑马鱼有明显的发育毒性,能导致斑马鱼发育迟缓和畸变。与对照组相比,低剂量（小于6 mmol/L）异烟肼对斑马鱼无发育毒性,高剂量（≥32 mmol/L）异烟肼显著抑制胚胎的孵化率,并有明显的胚胎致死效应和致畸效应。斑马鱼死亡率和畸形率均随给药剂量的增加和给药时间的延长而升高。本实验条件下,异烟肼的最大无毒性效应浓度为2 mmol/L。     

二(口恶)英污染引起的特异性下颌短小-斑马鱼下颌形态学检测

以二(口恶)英为主的持久性环境污染物质具有强力的致癌、致畸性、致死性,对人类和动物的健康构成了严重的威胁.本实验使用其中毒性最强的环境污染物质2,3,7,8-四氯-二苯基-对-二(口恶)英(2,3,7,8-tetrachlorodibenzo-p-dioxin,以下略为TCDD) 作为标准对斑马鱼胚胎进行了染毒.实验结果表明TCDD可以引起斑马鱼下颌的短下,并且这种短小是以TCDD的浓度为依存的,通过原位杂交试验表明TCDD引起斑马鱼下颌短小与goosecoid基因以及与形态发育密切相关的ptd基因表达欠缺.因此本试验预示TCDD引起的下颌短小是特异性的,以下颌的短小作为TCDD对斑马鱼形态学发育影响的一种评价指标是有可行性的.     

二噁英污染引起的特异性下颌短小一斑马鱼下颌形态学检测

以二噁英为主的持久性环境污染物质具有强力的致癌、致畸性、致死性，对人类和动物的健康构成了严重的威胁．本实验使用其中毒性最强的环境污染物质2，3，7，8-四氯-二苯基-对-二噁英(2，3，7，8-tetrachlorodibenzo—p-dioxin，以下略为TCDD)作为标准对斑马鱼胚胎进行了染毒．实验结果表明TCDD可以引起斑马鱼下颌的短下，并且这种短小是以TCDD的浓度为依存的，通过原位杂交试验表明TCDD引起斑马鱼下颌短小与goosecoid基因以及与形态发育密切相关的ptd基因表达欠缺．因此本试验预示TCDD引起的下颌短小是特异性的，以下颌的短小作为TCDD对斑马鱼形态学发育影响的一种评价指标是有可行性的。     

邻苯二甲酸酯对斑马鱼胚胎发育的联合毒性

通过48 h单一毒性试验和正交试验,研究了邻苯二甲酸二甲酯(DMP)、邻苯二甲酸二乙酯(DEP)、邻苯二甲酸二正丁酯(DBP)和邻苯二甲酸二异辛酯(DEHP)4种邻苯二甲酸酯类化合物暴露对斑马鱼胚胎发育的毒性效应。结果表明:这些化合物对斑马鱼胚胎发育有明显的抑制作用,可以造成胚胎发育畸形甚至死亡,具有特定最敏感的毒理学终点;4种邻苯二甲酸酯(PAEs)单独作用时毒性大小顺序依次为DBPDEHPDEPDMP;在4种PAEs对斑马鱼胚胎发育的混合暴露正交试验中,DBP和DEHP存在交互作用,对其致死毒性和发育毒性影响最大;DBP虽然对斑马鱼胚胎的致死毒性和发育毒性影响不明显,但DBP可导致胚胎发育的严重畸形。