斑馬魚心血管疾病研究案例，斑馬魚心血管疾病研究

斑馬魚心血管疾病研究案例摘要：，，斑馬魚，作為一種常用的模式生物，在心血管系統(tǒng)疾病研究中具有獨特價值。本研究通過建立斑馬魚心血管疾病模型，探討了血管生成因子、氧化應(yīng)激和炎癥反應(yīng)等關(guān)鍵因素對斑馬魚心血管系統(tǒng)的影響。研究發(fā)現(xiàn)，血管生成因子的異常表達(dá)與斑馬魚心血管疾病的發(fā)生密切相關(guān)，而氧化應(yīng)激和炎癥反應(yīng)在其中發(fā)揮了重要作用。這些發(fā)現(xiàn)為理解斑馬魚心血管系統(tǒng)的病理生理機制提供了新的視角，并為相關(guān)疾病的治療策略提供了潛在的靶點。

一、斑馬魚心臟再生機制研究案例

• 研究背景與目的：心血管疾病是世界范圍內(nèi)導(dǎo)致死亡的主要原因，人類心臟自我修復(fù)能力有限，而斑馬魚具有從心臟損傷中恢復(fù)的非凡能力，研究斑馬魚心臟再生機制有助于開發(fā)心血管疾病新療法。
• 研究過程與發(fā)現(xiàn)
  • 荷蘭胡布勒支研究所的研究團隊開發(fā)技術(shù)，將受傷的斑馬魚心臟厚片在體外培養(yǎng)，對心肌細(xì)胞中鈣離子運動進行活細(xì)胞成像。他們發(fā)現(xiàn)心肌細(xì)胞分裂后，鈣離子運動隨時間改變，心臟二聯(lián)體中的LRRC10在決定心肌細(xì)胞分裂或成熟過程中起關(guān)鍵作用，缺乏LRRC10的心肌細(xì)胞繼續(xù)分裂且保持不成熟狀態(tài)。
  • 在確定LRRC10對斑馬魚心肌細(xì)胞的重要性后，研究人員在小鼠和實驗室培養(yǎng)的人類心肌細(xì)胞中誘導(dǎo)LRRC10表達(dá)，發(fā)現(xiàn)LRRC10改變了鈣離子處理，減少細(xì)胞分裂并增加細(xì)胞成熟度，其方式與在斑馬魚心臟中觀察到的類似。
• 研究意義：這一研究結(jié)果表明該機制在進化上是保守的，研究斑馬魚自然心臟再生過程并將發(fā)現(xiàn)應(yīng)用于人類心肌細(xì)胞，可能有助于開發(fā)針對心血管疾病的新療法，LRRC10可能對產(chǎn)生實驗室培養(yǎng)的心肌細(xì)胞有重要貢獻(xiàn)，提高開發(fā)心血管疾病新療法的機會。

二、斑馬魚在心血管疾病藥物研發(fā)中的應(yīng)用案例

• 研究者及研究內(nèi)容：天士力控股集團有限公司研究院副高級研究員李菊博士在“第十六屆中國北方實驗動物科技年會”上做了題為“斑馬魚在心血管疾病領(lǐng)域的應(yīng)用及案例分析”的報告。
• 斑馬魚模型特點及應(yīng)用
  • 模型特點：斑馬魚與人基因同源性高、試驗周期短、樣品用量少、高通量等。
  • 應(yīng)用方面：斑馬魚被用于建立多種心血管疾病模型，如血栓模型、急性心肌缺血模型、心律不齊模型、心力衰竭模型、先天性心臟病模型、心血管再生模型等。此外，在復(fù)方丹參滴丸生物效價方法建立中也有應(yīng)用，復(fù)方丹參滴丸從專屬性、線性范圍方面體現(xiàn)了較好的量效關(guān)系，具有較好的重復(fù)性和可操作性。不過還需要進一步的方法學(xué)驗證及多批次數(shù)據(jù)評價，以確認(rèn)其作為生物效價方法的可行性。

三、斑馬魚在心血管疾病研究中的多方面應(yīng)用案例

• 斑馬魚作為模式生物的特性及優(yōu)勢
  • 斑馬魚是小型鯉科熱帶魚，個體小、養(yǎng)殖費用低廉、身體透明、易于基因操作。其胚胎和幼魚身體透明，可觀察內(nèi)部情況，如心臟搏動、血液循環(huán)等。性成熟一般為3個月，壽命約為5年，產(chǎn)卵量大，一對健康斑馬魚一周可產(chǎn)約300枚卵，可高密度飼養(yǎng)。品系繁多，有3000多個突變品系和100多個轉(zhuǎn)基因品系，如Tuebingen品系、AB品系、WILK品系等。
  • 其生長發(fā)育過程、組織系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與人類有很高相似性，在基因和蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)和功能上也具有很高的保守性，并且具有成熟的細(xì)胞標(biāo)記技術(shù)、突變技術(shù)、基因活性移植技術(shù)和顯微注射技術(shù)等各種分子生物學(xué)技術(shù)。
• 在心血管疾病研究中的應(yīng)用
  • 在動脈粥樣硬化、心律失常、心肌病、先天性心臟病、心力衰竭、心臟再生、炎癥、動脈生成、血栓及心血管藥物篩選等領(lǐng)域都有應(yīng)用進展。例如其心臟結(jié)構(gòu)清晰，易于觀察，雖然是兩腔心臟（一房一室），但其發(fā)生和發(fā)育路線及相關(guān)基因調(diào)控機制與人類接近，在胚胎和幼體階段心臟位于體表，非常適于進行心臟疾病模型和心臟毒理的研究。另外，斑馬魚也被用于建立藥源性心臟毒性模型等研究。

斑馬魚心臟再生機制的最新研究

斑馬魚模型在藥物篩選中的應(yīng)用

斑馬魚心血管疾病模型的構(gòu)建方法

斑馬魚心臟再生基因LRRC10的功能