CN109220911A - 葡萄糖和乙醇在协同调控斑马鱼心血管发育中的应用 - Google Patents
葡萄糖和乙醇在协同调控斑马鱼心血管发育中的应用 Download PDFInfo
- Publication number
- CN109220911A CN109220911A CN201811023192.2A CN201811023192A CN109220911A CN 109220911 A CN109220911 A CN 109220911A CN 201811023192 A CN201811023192 A CN 201811023192A CN 109220911 A CN109220911 A CN 109220911A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- zebra fish
- application
- ethyl alcohol
- glucose
- activity
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 171
- 241000252212 Danio rerio Species 0.000 title claims abstract description 86
- WQZGKKKJIJFFOK-GASJEMHNSA-N Glucose Natural products OC[C@H]1OC(O)[C@H](O)[C@@H](O)[C@@H]1O WQZGKKKJIJFFOK-GASJEMHNSA-N 0.000 title claims abstract description 65
- 239000008103 glucose Substances 0.000 title claims abstract description 64
- WQZGKKKJIJFFOK-VFUOTHLCSA-N beta-D-glucose Chemical compound OC[C@H]1O[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](O)[C@@H]1O WQZGKKKJIJFFOK-VFUOTHLCSA-N 0.000 title claims abstract description 29
- 235000019441 ethanol Nutrition 0.000 title claims description 84
- 230000008209 cardiovascular development Effects 0.000 title description 8
- 230000033228 biological regulation Effects 0.000 title description 4
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 43
- 230000006698 induction Effects 0.000 claims abstract description 13
- 229940079593 drug Drugs 0.000 claims abstract description 12
- 239000003814 drug Substances 0.000 claims abstract description 12
- 230000007547 defect Effects 0.000 claims description 109
- 230000002491 angiogenic effect Effects 0.000 claims description 60
- 230000000694 effects Effects 0.000 claims description 59
- 230000009067 heart development Effects 0.000 claims description 33
- 210000004204 blood vessel Anatomy 0.000 claims description 26
- 210000003462 vein Anatomy 0.000 claims description 22
- 230000001939 inductive effect Effects 0.000 claims description 13
- 239000008194 pharmaceutical composition Substances 0.000 claims description 10
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 claims description 9
- 239000008280 blood Substances 0.000 claims description 2
- 210000004369 blood Anatomy 0.000 claims description 2
- 235000009754 Vitis X bourquina Nutrition 0.000 claims 1
- 235000012333 Vitis X labruscana Nutrition 0.000 claims 1
- 240000006365 Vitis vinifera Species 0.000 claims 1
- 235000014787 Vitis vinifera Nutrition 0.000 claims 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims 1
- 150000005846 sugar alcohols Chemical class 0.000 claims 1
- 210000001161 mammalian embryo Anatomy 0.000 abstract description 9
- 230000009261 transgenic effect Effects 0.000 abstract description 8
- 108010048367 enhanced green fluorescent protein Proteins 0.000 abstract description 6
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 abstract description 6
- 230000007555 cardiovascular defect Effects 0.000 abstract description 5
- 210000000748 cardiovascular system Anatomy 0.000 abstract description 5
- 238000011160 research Methods 0.000 abstract description 3
- 208000012239 Developmental disease Diseases 0.000 abstract description 2
- 230000007673 developmental toxicity Effects 0.000 abstract description 2
- 231100000415 developmental toxicity Toxicity 0.000 abstract description 2
- 230000012666 negative regulation of transcription by glucose Effects 0.000 abstract description 2
- 230000033115 angiogenesis Effects 0.000 description 7
- 239000005090 green fluorescent protein Substances 0.000 description 6
- 108020004999 messenger RNA Proteins 0.000 description 6
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 5
- 238000011534 incubation Methods 0.000 description 5
- 230000002792 vascular Effects 0.000 description 5
- 238000011161 development Methods 0.000 description 4
- 230000018109 developmental process Effects 0.000 description 4
- 108090000623 proteins and genes Proteins 0.000 description 4
- 230000001988 toxicity Effects 0.000 description 4
- 231100000419 toxicity Toxicity 0.000 description 4
- 241000251468 Actinopterygii Species 0.000 description 3
- 206010030113 Oedema Diseases 0.000 description 3
- UMGDCJDMYOKAJW-UHFFFAOYSA-N aminothiocarboxamide Natural products NC(N)=S UMGDCJDMYOKAJW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 3
- 230000013020 embryo development Effects 0.000 description 3
- 210000003516 pericardium Anatomy 0.000 description 3
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 2
- 238000010171 animal model Methods 0.000 description 2
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 2
- 230000004720 fertilization Effects 0.000 description 2
- 230000004962 physiological condition Effects 0.000 description 2
- 230000035935 pregnancy Effects 0.000 description 2
- 230000008569 process Effects 0.000 description 2
- 230000006459 vascular development Effects 0.000 description 2
- 208000032170 Congenital Abnormalities Diseases 0.000 description 1
- 208000002330 Congenital Heart Defects Diseases 0.000 description 1
- 241000283086 Equidae Species 0.000 description 1
- 241000283070 Equus zebra Species 0.000 description 1
- 108010043121 Green Fluorescent Proteins Proteins 0.000 description 1
- 102000004144 Green Fluorescent Proteins Human genes 0.000 description 1
- 238000012408 PCR amplification Methods 0.000 description 1
- 241001098657 Pterois Species 0.000 description 1
- XSQUKJJJFZCRTK-UHFFFAOYSA-N Urea Natural products NC(N)=O XSQUKJJJFZCRTK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 210000001015 abdomen Anatomy 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 230000004087 circulation Effects 0.000 description 1
- 238000004925 denaturation Methods 0.000 description 1
- 230000036425 denaturation Effects 0.000 description 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
- 206010012601 diabetes mellitus Diseases 0.000 description 1
- 231100000463 ecotoxicology Toxicity 0.000 description 1
- 235000013399 edible fruits Nutrition 0.000 description 1
- 210000002969 egg yolk Anatomy 0.000 description 1
- 235000013601 eggs Nutrition 0.000 description 1
- 210000002257 embryonic structure Anatomy 0.000 description 1
- 238000010195 expression analysis Methods 0.000 description 1
- 210000003754 fetus Anatomy 0.000 description 1
- 239000007850 fluorescent dye Substances 0.000 description 1
- 230000005831 heart abnormality Effects 0.000 description 1
- 238000012203 high throughput assay Methods 0.000 description 1
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 description 1
- 238000000338 in vitro Methods 0.000 description 1
- 238000011503 in vivo imaging Methods 0.000 description 1
- 238000011835 investigation Methods 0.000 description 1
- 230000000366 juvenile effect Effects 0.000 description 1
- 230000010534 mechanism of action Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 1
- 238000012946 outsourcing Methods 0.000 description 1
- 230000019612 pigmentation Effects 0.000 description 1
- 230000000270 postfertilization Effects 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 238000003757 reverse transcription PCR Methods 0.000 description 1
- 210000002966 serum Anatomy 0.000 description 1
- 150000003384 small molecules Chemical class 0.000 description 1
- 238000007619 statistical method Methods 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
- A01K—ANIMAL HUSBANDRY; AVICULTURE; APICULTURE; PISCICULTURE; FISHING; REARING OR BREEDING ANIMALS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; NEW BREEDS OF ANIMALS
- A01K61/00—Culture of aquatic animals
- A01K61/10—Culture of aquatic animals of fish
- A01K61/13—Prevention or treatment of fish diseases
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
- A01K—ANIMAL HUSBANDRY; AVICULTURE; APICULTURE; PISCICULTURE; FISHING; REARING OR BREEDING ANIMALS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; NEW BREEDS OF ANIMALS
- A01K61/00—Culture of aquatic animals
- A01K61/10—Culture of aquatic animals of fish
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
- Y02A40/00—Adaptation technologies in agriculture, forestry, livestock or agroalimentary production
- Y02A40/80—Adaptation technologies in agriculture, forestry, livestock or agroalimentary production in fisheries management
- Y02A40/81—Aquaculture, e.g. of fish
Landscapes
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Environmental Sciences (AREA)
- Marine Sciences & Fisheries (AREA)
- Zoology (AREA)
- Animal Husbandry (AREA)
- Biodiversity & Conservation Biology (AREA)
- Medicines That Contain Protein Lipid Enzymes And Other Medicines (AREA)
- Acyclic And Carbocyclic Compounds In Medicinal Compositions (AREA)
Abstract
本发明公开了乙醇和葡萄糖在诱导斑马鱼心血管缺陷中的应用，还公开了利用乙醇和葡萄糖构建具有心血管缺陷的斑马鱼模型的方法。具体的，本发明利用转基因斑马鱼tg(fli1a:EGFP)和tg(cmlc2:GFP)为模型，研究了乙醇和葡萄糖两种常见的环境危险因素在胚胎心血管系统发育中的毒性，发现胚胎期乙醇和/或葡萄糖作用下可以引起严重的心血管系统发育障碍。利用上述研究成果，可以开发诱导斑马鱼心血管缺陷的药物。另外，还可以构建具有心血管缺陷的斑马鱼模型以供科学研究。
Description
技术领域
本发明属于生物发育领域，涉及葡萄糖和乙醇在协同调控斑马鱼心血管发育中的应用。
背景技术
胚胎的发育毒性大多由环境与遗传因素共同造成，环境因素对胚胎发育的影响日益受到重视。因此，借助动物模型深入研究环境因素对心血管的发育毒性作用具有重要的现实意义。
斑马鱼是一种新型模式生物，具有体外受精、发育快速、胚胎透明等优点，已经广泛应用于发育生物学和环境毒理学研究。能够在转基因斑马鱼tg(fli1a:EGFP)和tg(cmlc2:GFP)活体对胚胎发育早期的血管生成和心脏发育进行实时、定性和定位观察，为研究环境因素对心血管系统发育的影响提供了极为便利的条件。本申请以tg(fli1a:EGFP)和tg(cmlc2:GFP)两种转基因斑马鱼为研究对象，观察了葡萄糖和乙醇对斑马鱼胚胎血管发生的干扰作用以及对心脏发育的影响，并对其作用机制做初步探讨。
发明内容
根据本发明的一个方面，本发明提供了葡萄糖在制备诱导斑马鱼血管生成缺陷的药物中应用。
进一步，诱导斑马鱼血管生成缺陷时，葡萄糖的作用浓度至少为50mM。
根据本发明的另一个方面，本发明提供了葡萄糖在构建具有血管生成缺陷的斑马鱼模型中的应用。
进一步，构建具有血管生成缺陷的斑马鱼模型时，葡萄糖的作用浓度至少为50mM。
根据本发明的又一个方面，本发明提供了乙醇制备诱导斑马鱼血管生成缺陷的药物中的应用。
进一步，血管生成缺陷包括躯干节间血管生成缺陷、肠下静脉血管生成缺陷。
诱导躯干节间血管生成缺陷时乙醇的作用浓度至少为500mM；诱导肠下静脉血管生成缺陷时乙醇的作用浓度至少为400mM。
根据本发明的又一个方面，本发明提供了乙醇在构建具有血管生成缺陷的斑马鱼模型中的应用。
进一步，血管生成缺陷包括躯干节间血管生成缺陷、肠下静脉血管生成缺陷。
构建具有躯干节间血管生成缺陷的斑马鱼模型时乙醇的作用浓度至少为500mM；构建具有肠下静脉血管生成缺陷的斑马鱼模型时乙醇的作用浓度至少为400mM。
根据本发明的又一个方面，本发明提供了乙醇制备诱导斑马鱼心脏发育缺陷的药物中的应用。
进一步，诱导心脏发育缺陷时乙醇的作用浓度至少为300mM。
根据本发明的又一个方面，本发明提供了乙醇制备构建具有心脏发育缺陷的斑马鱼模型中的应用。
进一步，构建具有心脏发育缺陷的斑马鱼模型时乙醇的作用浓度至少为300mM。
根据本发明的又一个方面，本发明提供了一种药物组合物，所述药物组合物包括葡萄糖、乙醇。
进一步，保持葡萄糖含量恒定，葡萄糖与乙醇的摩尔质量比至多为1:2。
更进一步，当所述药物组合物用于诱导斑马鱼躯干节间血管生成缺陷时，葡萄糖与乙醇的摩尔质量比至多为1:4。
当所述药物组合物用于诱导斑马鱼肠下静脉血管生成缺陷时，葡萄糖与乙醇的摩尔质量比至多为1:6。
当所述药物组合物用于诱导斑马鱼心脏发育缺陷时，葡萄糖与乙醇的摩尔质量比至多为1:2。
根据本发明的又一个方面，本发明提供了葡萄糖和乙醇的组合在制备诱导斑马鱼血管生成缺陷的药物中的应用。
进一步，血管生成缺陷包括躯干节间血管生成缺陷、肠下静脉血管生成缺陷。
诱导躯干节间血管生成缺陷时葡萄糖的作用浓度至少为50mM，乙醇的作用浓度至少为200mM；诱导肠下静脉血管生成缺陷时葡萄糖的作用浓度至少为50mM，乙醇的作用浓度至少为300mM。
根据本发明的又一个方面，本发明提供了葡萄糖和乙醇的组合在构建具有血管生成缺陷的斑马鱼模型中的应用。
进一步，血管生成缺陷包括躯干节间血管生成缺陷、肠下静脉血管生成缺陷。
构建躯干节间血管生成缺陷的斑马鱼模型时葡萄糖的作用浓度至少为50mM，乙醇的作用浓度至少为200mM；构建肠下静脉血管生成缺陷的斑马鱼模型时葡萄糖的作用浓度至少为50mM，乙醇的作用浓度至少为300mM。
根据本发明的又一个方面，本发明提供了葡萄糖和乙醇的组合在制备诱导斑马鱼心脏发育缺陷的药物中的应用。
进一步，葡萄糖的作用浓度至少为50mM，乙醇的作用浓度至少为100mM。
根据本发明的又一个方面，本发明提供了葡萄糖和乙醇的组合在构建具有心脏发育缺陷的斑马鱼模型中的应用。
进一步，葡萄糖的作用浓度至少为50mM，乙醇的作用浓度至少为100mM。
根据本发明的又一个方面，本发明提供了一种诱导斑马鱼血管生成缺陷的方法。所述方法包括施用作用浓度至少为50mM的葡萄糖。
根据本发明的又一个方面，本发明提供了一种诱导斑马鱼血管生成缺陷的方法。所述方法包括：当血管生成缺陷为躯干节间血管生成缺陷时，施用作用浓度至少为500mM的乙醇；当血管生成缺陷为肠下静脉血管生成缺陷时，施用作用浓度至少为400mM的乙醇。
根据本发明的又一个方面，本发明提供了一种诱导斑马鱼血管生成缺陷的方法。所述方法包括：当血管生成缺陷为躯干节间血管生成缺陷时，施用作用浓度至少为50mM的葡萄糖和作用浓度至少为200mM的乙醇；当血管生成缺陷为肠下静脉血管生成缺陷时，施用作用浓度至少为300mM的乙醇。
根据本发明的又一个方面，本发明提供了一种构建具有血管生成缺陷的斑马鱼模型的方法。所述方法包括：施用作用浓度至少为50mM的葡萄糖。
根据本发明的又一个方面，本发明提供了一种构建具有血管生成缺陷的斑马鱼模型的方法。所述方法包括：当血管生成缺陷为躯干节间血管生成缺陷时，施用作用浓度至少为500mM的乙醇；当血管生成缺陷为肠下静脉血管生成缺陷时，施用作用浓度至少为400mM的乙醇。
根据本发明的又一个方面，本发明提供了一种构建具有血管生成缺陷的斑马鱼模型的方法。所述方法包括：当血管生成缺陷为躯干节间血管生成缺陷时，施用作用浓度至少为50mM的葡萄糖和作用浓度至少为200mM的乙醇；当血管生成缺陷为肠下静脉血管生成缺陷时，施用作用浓度至少为300mM的乙醇。
根据本发明的又一个方面，本发明提供了一种诱导斑马鱼心脏发育缺陷的方法。所述方法包括：施用作用浓度至少为300mM的乙醇。
根据本发明的又一个方面，本发明提供了一种诱导斑马鱼心脏发育缺陷的方法。所述方法包括：施用作用浓度至少为50mM的葡萄糖和作用浓度至少为100mM的乙醇。
根据本发明的又一个方面，本发明提供了一种构建具有心脏发育缺陷的斑马鱼模型的方法。所述方法包括：施用作用浓度至少为300mM的乙醇。
根据本发明的又一个方面，本发明提供了一种构建具有心脏发育缺陷的斑马鱼模型的方法。所述方法包括：施用作用浓度至少为50mM的葡萄糖和作用浓度至少为100mM的乙醇。
根据本发明的又一个方面，本发明提供了利用前面所述的构建具有血管生成缺陷的斑马鱼模型的方法构建而成的具有血管生成缺陷的斑马鱼模型。
根据本发明的又一个方面，本发明提供了利用前面所述的构建具有心脏发育缺陷的斑马鱼模型的方法构建而成的具有心脏发育缺陷的斑马鱼模型。
根据本发明的又一个方面，本发明提供了同时利用前面所述的构建具有血管生成缺陷的斑马鱼模型的方法以及构建具有心脏发育缺陷的斑马鱼模型的方法构建而成的具有血管生成缺陷和心脏发育缺陷的斑马鱼模型。
本发明的优点和有益效果：
(1)本发明提供了诱导具有心血管缺陷的斑马鱼模型的新方法。
(2)本发明利用转基因斑马鱼tg(fli1a:EGFP)和tg(cmlc2:GFP)为模型，研究了乙醇和葡萄糖两种常见的环境危险因素在胚胎心血管系统发育中的毒性，发现胚胎期乙醇和/或葡萄糖作用下可以引起严重的心血管系统发育障碍。研究结果对人类预防胎儿心血管发育畸形的产生具有借鉴意义，特别是糖尿病合并妊娠或妊娠期间摄入乙醇类物质对心血管发育潜在的严重影响，应该加以预防。
附图说明
图1显示葡萄糖影响斑马鱼微细血管形成的荧光图；
图2显示乙醇影响斑马鱼微细血管形成的荧光图；
图3显示乙醇影响斑马鱼心脏发育的荧光图；
图4显示乙醇对cmlc2基因mRNA表达水平影响的统计图；
图5显示葡萄糖和乙醇影响斑马鱼微细血管形成的荧光图；
图6显示葡萄糖和乙醇影响斑马鱼心脏发育的荧光图；
图7显示葡萄糖和乙醇对has2基因mRNA表达水平影响的统计图；
图8显示葡萄糖和乙醇对cmlc2基因mRNA表达水平影响的统计图；。
具体实施方式
下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。下列实施例中未注明具体条件的实验方法，通常按照常规条件或按照制造厂商所建议的条件。
实施例葡萄糖和乙醇对斑马鱼心血管发育的影响
1、实验动物
转基因斑马鱼tg(fli1a:EGFP)(该转基因斑马鱼的构建过程参见文献：LawsonND,Weinstein BM.In vivo imaging of embryonic vascular development usingtransgenic zebrafish.Dev Biol.2002Aug 15；248(2):307-18.PubMed PMID:12167406)和tg(cmlc2:GFP)(该转基因斑马鱼的构建过程参见文献：Burns CG,Milan DJ,Grande EJ,Rottbauer W,MacRae CA,Fishman MC.High-throughput assay for small moleculesthat modulate zebrafish embryonic heart rate.Nat Chem Biol.2005Oct；1(5):263-4.Epub 2005Sep 18.PubMed PMID:16408054)。按标准化方案养殖斑马鱼。水温28.5℃，光照/黑暗周期为14h/10h，成体斑马鱼产卵后一小时收集胚胎，养殖于E3孵化液，以受精的小时数(hours post-fertilization，hpf)表示胚胎和幼鱼的发育阶段。为避免发育过程中的色素沉着产生假阳性荧光信号，在E3孵化液中加入0.003％的1-苯基-2-硫脲(1-phenyl-2-thiourea，PTU，Sigma)至96hpf。
2、乙醇和葡萄糖暴露
选取胚胎发育至75％外包(epiboly)毒性敏感期进行乙醇和葡萄糖暴露。单独葡萄糖暴露组设置10mM、25mM、50mM、75mM、100mM五种浓度。单独乙醇暴露组设置100mM、200mM、300mM、400mM、500mM五种浓度。葡萄糖-乙醇联合暴露组采用50mM的葡萄糖分别与100mM、200mM、300mM、400mM、500mM五种浓度的乙醇联合作用。各组均在溶液环境下暴露16小时，24hpf暴露结束后用E3孵化液冲洗3次后置于含0.003％PTU的E3孵化液常规养殖。每个浓度的暴露实验重复三次，每次设置3个平行组，每组30枚胚胎；相同数目的胚胎加入等体积E3孵化液为对照组。
3、血管发生和心脏发育的检测指标
血管发生以tg(fli1a：EGFP)在72hpf躯干节间血管(Intersegmental vessel，ISV)和96hpf肠下静脉(Subintestinal vein vessel，SIV)出现荧光信号减弱、连续性中断视为发育迟缓。心脏发育以tg(cmlc2:GFP)在96hpf是否出现心包水肿作为心脏异常的指标。使用显微镜观察斑马鱼的形态以及荧光染色部位。
4、心血管发育相关标志基因的检测
提取72hpf胚胎总RNA，RT-PCR方法分别检测心脏发育相关标志基因cmlc2和has2的mRNA的表达水平，引物序列见表1。
表1 PCR扩增相关引物序列
PCR反应条件为：94℃2min预变性，94℃30s，62℃30s，72℃30s，35个循环，72℃5min延伸。利用BioRad的Universal Hood 3凝胶成像系统的Quantity One软件进行半定量分析。
5、统计学分析
利用SPSS13.0软件对多组数据进行方差分析，p<0.05表示具有统计学意义。
6、结果
(1)高浓度葡萄糖阻碍斑马鱼微细血管形成
在生理情况下，对照组在72hpf已经形成完整的ISV，绿色荧光蛋白分布于躯干节间。葡萄糖暴露下，ISV表型的改变主要发生在50mM以上高浓度，50mM表现为部分区域ISV荧光信号减弱，提示血管变细(白色箭头)；75mM部分区域荧光信号消失，提示ISV的连续性中断(红色箭头)；100mM组ISV的变细(白色箭头)和断裂(红色箭头)更为显著。生理情况下，SIV在96hpf发育完成，在腹部卵黄囊形成纤细的篮状血管网。在50mM组开始出现SIV篮状血管网的血管数目减少(黄色箭头)；75mM组血管数目减少更为明显(橙色箭头)；至100mM组SIV的形成几乎完全被抑制，未见篮状血管网(蓝色箭头)，结果见图1。
(2)乙醇干扰斑马鱼的血管发生和心脏发育
乙醇干扰斑马鱼血管发生的表现形式与葡萄糖处理组相似，ISV的变细(白色箭头)或断裂(红色箭头)出现在500mM组。SIV的表型改变出现在400mM以上组，篮状血管网数目减少(黄色箭头)，500mM组更为明显(橙色箭头)，结果见图2。
乙醇对心脏发育的影响主要表现为心包水肿，300mM以上尤其明显，结果见图3。心脏发育标志基因cmlc2的mRNA表达水平在300mM以上组与对照组相比差异有统计学意义，结果见图4。
(3)葡萄糖和乙醇联合暴露加重心血管发育的毒性
在50mM葡萄糖作用下，200mM的乙醇即发生ISV的变细(白色箭头)、断裂甚至缺失(红色箭头)；300mM乙醇可导致SIV的变化，如篮状血管网的数目减少(白色箭头)、面积减小(橙色箭头)甚至完全被抑制(蓝色箭头)，结果见图5。
以50mM葡萄糖和乙醇共同暴露，在100mM乙醇组就出现了心包的明显水肿，其程度与单独乙醇处理时300mM相似，结果见图6。对心脏发育相关标志基因has2和cmlc2的mRNA的表达水平分析显示，100mM以上乙醇组has2和cmlc表达水平与对照组相比差异有统计学意义，结果见图7和图8。
此外应理解，在阅读了本发明的上述讲授内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。
序列表
<110> 南开大学
<120> 葡萄糖和乙醇在协同调控斑马鱼心血管发育中的应用
<160> 6
<170> SIPOSequenceListing 1.0
<210> 1
<211> 21
<212> DNA
<213> 人工序列(Artificial Sequence)
<400> 1
ttcaccacca cagccgaaag a 21
<210> 2
<211> 21
<212> DNA
<213> 人工序列(Artificial Sequence)
<400> 2
taccgcaaga ttccataccc a 21
<210> 3
<211> 18
<212> DNA
<213> 人工序列(Artificial Sequence)
<400> 3
ggggacgaac agaaacac 18
<210> 4
<211> 18
<212> DNA
<213> 人工序列(Artificial Sequence)
<400> 4
cagttttccc cctcttgg 18
<210> 5
<211> 20
<212> DNA
<213> 人工序列(Artificial Sequence)
<400> 5
tggatgcagg tttgtgattc 20
<210> 6
<211> 20
<212> DNA
<213> 人工序列(Artificial Sequence)
<400> 6
ctcctccaac attgggatct 20
Claims (10)
1.葡萄糖的应用，其特征在于，所述应用为以下应用中的任一个：
(1)在制备诱导斑马鱼血管生成缺陷的药物中的应用；
(2)在构建具有血管生成缺陷的斑马鱼模型中的应用。
优选地，葡萄糖的作用浓度至少为50mM。
2.乙醇的应用，其特征在于，所述应用为以下应用中的任一个：
(1)在制备诱导斑马鱼血管生成缺陷的药物中的应用；
(2)在构建具有血管生成缺陷的斑马鱼模型中的应用；
(3)在制备诱导斑马鱼心脏发育缺陷的药物中的应用；
(4)在构建具有心脏发育缺陷的斑马鱼模型中的应用。
优选地，血管生成缺陷包括躯干节间血管生成缺陷、肠下静脉血管生成缺陷。
3.根据权利要求2所述的应用，其特征在于，躯干节间血管生成缺陷时乙醇的作用浓度至少为500mM；肠下静脉血管生成缺陷时乙醇的作用浓度至少为400mM；心脏发育缺陷时乙醇的作用浓度至少为300mM。
4.一种药物组合物，所述药物组合物包括葡萄糖、乙醇；优选地，葡萄糖含量恒定，葡萄糖与乙醇的摩尔质量比至多为1:2。
5.根据权利要求4所述的药物组合物，其特征在于，当所述药物组合物用于诱导斑马鱼躯干节间血管生成缺陷时，葡萄糖与乙醇的摩尔质量比至多为1:4；当所述药物组合物用于诱导斑马鱼肠下静脉血管生成缺陷时，葡萄糖与乙醇的摩尔质量比至多为1:6；当所述药物组合物用于诱导斑马鱼心脏发育缺陷时，葡萄糖与乙醇的摩尔质量比至多为1:2。
6.葡萄糖和乙醇的组合的应用，其特征在于，所述应用为以下应用中的任一个：
(1)在制备诱导斑马鱼血管生成缺陷的药物中的应用；
(2)在构建具有血管生成缺陷的斑马鱼模型中的应用；
(3)在制备诱导斑马鱼心脏发育缺陷的药物中的应用；
(4)在构建具有心脏发育缺陷的斑马鱼模型中的应用。
优选地，血管生成缺陷包括躯干节间血管生成缺陷、肠下静脉血管生成缺陷。
7.根据权利要求6所述的应用，其特征在于，躯干节间血管生成缺陷时：葡萄糖的作用浓度至少为50mM，乙醇的作用浓度至少为200mM；肠下静脉血管生成缺陷时：葡萄糖的作用浓度至少为50mM，乙醇的作用浓度至少为300mM；斑马鱼心脏发育缺陷时：葡萄糖的作用浓度至少为50mM，乙醇的作用浓度至少为100mM。
8.一种方法，所述方法为以下方法中的任一个：
(1)诱导斑马鱼血管生成缺陷的方法；
(2)构建具有血管生成缺陷的斑马鱼模型的方法；
其特征在于，所述方法包括以下步骤：
施用作用浓度至少为50mM的葡萄糖；或
当血管生成缺陷为躯干节间血管生成缺陷时，施用作用浓度至少为500mM的乙醇；当血管生成缺陷为肠下静脉血管生成缺陷时，施用作用浓度至少为400mM的乙醇；或
当血管生成缺陷为躯干节间血管生成缺陷时，施用作用浓度至少为50mM的葡萄糖和作用浓度至少为200mM的乙醇；当血管生成缺陷为肠下静脉血管生成缺陷时，施用作用浓度至少为300mM的乙醇。
9.一种方法，所述方法为以下方法中的任一个：
(1)诱导斑马鱼心脏发育缺陷的方法；
(2)构建具有心脏发育缺陷的斑马鱼模型的方法；
其特征在于，所述方法包括以下步骤：
施用作用浓度至少为300mM的乙醇；或
施用作用浓度至少为50mM的葡萄糖和作用浓度至少为100mM的乙醇。
10.一种具有血管生成缺陷和/或具有心脏发育缺陷的斑马鱼模型，其特征在于，所述斑马鱼模型是根据权利要求8和/或9所述的方法构建的。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201811023192.2A CN109220911B (zh) | 2018-09-04 | 2018-09-04 | 葡萄糖和乙醇在协同调控斑马鱼心血管发育中的应用 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201811023192.2A CN109220911B (zh) | 2018-09-04 | 2018-09-04 | 葡萄糖和乙醇在协同调控斑马鱼心血管发育中的应用 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN109220911A true CN109220911A (zh) | 2019-01-18 |
| CN109220911B CN109220911B (zh) | 2021-05-14 |
Family
ID=65060449
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201811023192.2A Active CN109220911B (zh) | 2018-09-04 | 2018-09-04 | 葡萄糖和乙醇在协同调控斑马鱼心血管发育中的应用 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN109220911B (zh) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110463654A (zh) * | 2019-08-15 | 2019-11-19 | 贵州中医药大学 | 一种建立斑马鱼血管新生障碍模型的方法 |
| CN111685740A (zh) * | 2020-06-08 | 2020-09-22 | 上海交通大学 | 一种心脏功能参数检测方法及装置 |
| CN113295636A (zh) * | 2021-06-29 | 2021-08-24 | 湖北师范大学 | α-葡萄糖苷酶抑制剂体内评价方法 |
| CN115261306A (zh) * | 2022-07-19 | 2022-11-01 | 宜宾五粮液股份有限公司 | 斑马鱼心血管疾病模型、构建方法和用途 |
Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20040062712A1 (en) * | 1998-02-23 | 2004-04-01 | Phylonix Pharmaceuticals, Inc. | Methods of screening agents for activity using teleosts |
| US20060233709A1 (en) * | 2003-01-28 | 2006-10-19 | Paul Goldsmith | Method for identifying novel treatments of inflammatory disease in the gut |
| CN102181469A (zh) * | 2011-03-21 | 2011-09-14 | 江苏大学 | 枯草芽孢杆菌表面展示人血清白蛋白重组芽孢及其制备方法 |
| CN103966261A (zh) * | 2014-03-21 | 2014-08-06 | 中国人民解放军总医院 | 可特异性清除髓鞘组织的转基因斑马鱼及其制备方法和应用 |
| KR20140136250A (ko) * | 2013-05-20 | 2014-11-28 | 광주과학기술원 | 당뇨병 치료제의 제브라피시-기반된 스크리닝 방법 |
| CN105400732A (zh) * | 2015-11-19 | 2016-03-16 | 南京理工大学 | 一种酒精性脂肪肝斑马鱼模型的构建方法 |
| CN106667982A (zh) * | 2017-02-24 | 2017-05-17 | 北京中医药大学 | 一种制备斑马鱼血栓模型的方法 |
| CN107058320A (zh) * | 2017-04-12 | 2017-08-18 | 南开大学 | Il7r基因缺失斑马鱼突变体的制备及其应用 |
-
2018
- 2018-09-04 CN CN201811023192.2A patent/CN109220911B/zh active Active
Patent Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20040062712A1 (en) * | 1998-02-23 | 2004-04-01 | Phylonix Pharmaceuticals, Inc. | Methods of screening agents for activity using teleosts |
| US20060233709A1 (en) * | 2003-01-28 | 2006-10-19 | Paul Goldsmith | Method for identifying novel treatments of inflammatory disease in the gut |
| CN102181469A (zh) * | 2011-03-21 | 2011-09-14 | 江苏大学 | 枯草芽孢杆菌表面展示人血清白蛋白重组芽孢及其制备方法 |
| KR20140136250A (ko) * | 2013-05-20 | 2014-11-28 | 광주과학기술원 | 당뇨병 치료제의 제브라피시-기반된 스크리닝 방법 |
| CN103966261A (zh) * | 2014-03-21 | 2014-08-06 | 中国人民解放军总医院 | 可特异性清除髓鞘组织的转基因斑马鱼及其制备方法和应用 |
| CN105400732A (zh) * | 2015-11-19 | 2016-03-16 | 南京理工大学 | 一种酒精性脂肪肝斑马鱼模型的构建方法 |
| CN106667982A (zh) * | 2017-02-24 | 2017-05-17 | 北京中医药大学 | 一种制备斑马鱼血栓模型的方法 |
| CN107058320A (zh) * | 2017-04-12 | 2017-08-18 | 南开大学 | Il7r基因缺失斑马鱼突变体的制备及其应用 |
Non-Patent Citations (5)
| Title |
|---|
| KRISTINA JÖRGENS等: ""High Tissue Glucose Alters Intersomitic Blood Vessels in Zebrafish via Methylglyoxal Targeting the VEGF Receptor Signaling Cascade"", 《DIABETES》 * |
| KRISTINA JÖRGENS等: "High Tissue Glucose Alters Intersomitic Blood Vessels in Zebrafish via Methylglyoxal Targeting the VEGF Receptor Signaling Cascade", 《DIABETES》 * |
| 夏一梦: ""用斑马鱼研究胎儿酒精综合征的进展"", 《上海交通大学学报（医学版)》 * |
| 夏一梦: "用斑马鱼研究胎儿酒精综合征的进展", 《上海交通大学学报（医学版）》 * |
| 梁进涛: ""高糖对斑马鱼胚胎心脏发育的影响及机制研究"，", 《中国博士学位论文全文数据库医药卫生科技缉》 * |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110463654A (zh) * | 2019-08-15 | 2019-11-19 | 贵州中医药大学 | 一种建立斑马鱼血管新生障碍模型的方法 |
| CN110463654B (zh) * | 2019-08-15 | 2021-09-07 | 贵州中医药大学 | 一种建立斑马鱼血管新生障碍模型的方法 |
| CN111685740A (zh) * | 2020-06-08 | 2020-09-22 | 上海交通大学 | 一种心脏功能参数检测方法及装置 |
| CN113295636A (zh) * | 2021-06-29 | 2021-08-24 | 湖北师范大学 | α-葡萄糖苷酶抑制剂体内评价方法 |
| CN115261306A (zh) * | 2022-07-19 | 2022-11-01 | 宜宾五粮液股份有限公司 | 斑马鱼心血管疾病模型、构建方法和用途 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN109220911B (zh) | 2021-05-14 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN109220911A (zh) | 葡萄糖和乙醇在协同调控斑马鱼心血管发育中的应用 | |
| Brittijn et al. | Zebrafish development and regeneration: new tools for biomedical research | |
| Connahs et al. | Activation of butterfly eyespots by Distal-less is consistent with a reaction-diffusion process | |
| Galli et al. | In ovo sexing of domestic chicken eggs by Raman spectroscopy | |
| CN101432010B (zh) | 刺激或增强骨形成和细胞自我更新的组合物和方法 | |
| CN102448472A (zh) | 包含与中枢神经细胞的增殖和分化相关的核因子的药物组合物 | |
| CN105424666A (zh) | 一种快速、定量评价化合物对斑马鱼血管生成促进作用的方法 | |
| Al-Ali et al. | High content screening with primary neurons | |
| Cai et al. | Temperature-induced embryonic diapause in blue-breasted quail (Coturnix chinensis) correlates with decreased mitochondrial-respiratory network and increased stress-response network | |
| Plickert et al. | Automated in situ detection (AISD) of biomolecules | |
| CN103966261B (zh) | 可特异性清除髓鞘组织的转基因斑马鱼及其制备方法和应用 | |
| CN109085331A (zh) | 一种2,4-二硝基甲苯毒性的检测方法 | |
| Goodrich | A study of the development of Mendelian characters in Oryzias latipes | |
| van Maele-Fabry et al. | Evolution of the developmental scores of sixteen morphological features in mouse embryos displaying 0 to 30 somites. | |
| Connahs et al. | Disrupting different Distal-less exons leads to ectopic and missing eyespots accurately modeled by reaction-diffusion mechanisms | |
| Ribatti et al. | The Chick Embryo Chorioallantoic Membrane as an | |
| Harpaz et al. | A novel method for obtaining semi-thin cross sections of the Drosophila heart and their labeling with multiple antibodies | |
| Wittig et al. | Cardiac injections of AntagomiRs as a novel tool for knockdown of miRNAs during heart development | |
| Kyuno et al. | A functional screen for genes involved in Xenopus pronephros development | |
| Carroll | Comparative study of the early embryonic cytology and nucleic acid synthesis of Ambystoma mexicanum normal and o mutant embryos | |
| Ruiz et al. | A protocol to evaluate epithelial regeneration after inducing cell loss in zebrafish larvae | |
| TWI422685B (zh) | 篩選石斑魚種苗及／或種魚及／或加速育種之基因標誌、方法及套組 | |
| CASCO ROBLES | Studies on Orphan Genes in the Newt Limb Blastema | |
| CN115807077A (zh) | Ets1在制备诊断或治疗纤毛疾病产品中的应用 | |
| Healey et al. | Single Cell RNA Sequencing Provides Clues for the Developmental Genetic Basis of Syngnathidae’s Evolutionary Adaptations |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |