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浙大柯越海课题组利用斑马鱼气囊化鱼鳔建立新型肺泡炎性损伤模型

来源:浙江大学基础医学院
摘要:该研究首次报道基于气囊化的斑马鱼鱼鳔,建立新型快速肺泡炎性损伤研究模型,该研究从方法学角度分别模拟空气细小颗粒(PM2。5)、细菌(脂多糖)以及病毒(Poly-IC)感染,建立斑马鱼急性损伤模型,通过比较生物学研究,探讨了炎性驱动的中性粒细胞迁移与浸润的病理损伤效应与作用途径。斑马鱼透明、可实时成像,适用于通量......

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近日,柯越海课题组在Cell Death & Disease 期刊在线发表方法学论文: "Manipulating the air-filled zebrafish swim bladder as a neutrophilic inflammation model for acute lung injury"。该研究首次报道基于气囊化的斑马鱼鱼鳔,建立新型快速肺泡炎性损伤研究模型,该研究从方法学角度分别模拟空气细小颗粒(PM2.5)、细菌(脂多糖)以及病毒(Poly-IC)感染,建立斑马鱼急性损伤模型,通过比较生物学研究,探讨了炎性驱动的中性粒细胞迁移与浸润的病理损伤效应与作用途径。

当前大气污染引起公众对于呼吸健康普遍担忧,尤其细小颗粒物可侵袭肺泡进而可能累及循环系统。肺泡位于呼吸道终末端,难以建立一种在体、高效便捷的研究手段。斑马鱼透明、可实时成像,适用于通量筛选,是发育、心血管、肿瘤及药物研发领域较广泛运用的模式生物,但目前呼吸病研究尚未有采用斑马鱼作为模式生物。鱼鳔是气囊化组织,可分泌表面活性剂,也是鱼类辅助呼吸器官;生物系统进化提示鱼鳔与哺乳动物肺泡均呈现气囊化解剖特征,在组织形态发生及转录组水平存在高度同源性。为探讨应用斑马鱼鱼鳔来作为肺损伤模型可行性,课题组尝试性将纳米硅、脂多糖以及Poly-IC分别注射到斑马鱼鱼鳔,发现均可引起不同程度的中性粒细胞炎性浸润及鱼膘病理结构损伤。利用鱼鳔模型,通过抑制剂文库初步筛选,进一步验证干扰磷酸化信号分子可显著缓解脂多糖诱导鱼鳔中性粒细胞浸润及炎性损伤。该研究还深入比较斑马鱼与小鼠急性肺损伤模型病理特征,认为斑马鱼气囊化鱼鳔可作为一种在体、快速、便捷肺泡损伤模型,在环境污染与呼吸健康研究领域具有良好运用前景。

此项工作第一作者是2015级直博生张越飞,通讯作者柯越海和张雪老师,研究获得浙江大学附属儿童医院徐迎春博士、杭州环特斑马鱼平台的技术支持。项目受国家自然科学基金项目资助。

脂多糖(LPS)注射鱼鳔(白色虚线区域)迅速引进中性粒细胞(绿色)浸润

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