异烟肼对斑马鱼胚胎的神经发育毒性及其作用机制研究

【作者】 邬芳艳； 马瑞娇； 贾智莉； 柳丽； 王雪； 宋国强； 刘可春； 张云；

【机构】 山东省科学院生物研究所齐鲁工业大学(山东省科学院)； 常州大学制药与生命科学学院；

【摘要】 目的异烟肼是一线抗结核药,在临床上应用广泛。异烟肼主要副作用是肝毒性、神经毒性,但目前对于异烟肼神经发育毒性还缺乏系统的研究。为此,我们利用多种转基因斑马鱼模型,以斑马鱼发育形态、多巴胺神经元损伤、神经血管发育损伤、脑部细胞凋亡和斑马鱼幼鱼行为学变化等为观察指标,评价异烟肼对斑马鱼幼鱼神经发育毒性的影响,为异烟肼的临床安全用药提供指导。方法以发育至2hpf（hours post fertilization）的野生AB型斑马鱼、多巴胺神经元荧光（vmat:GFP）转基因斑马鱼和血管荧光〔Tg（Flk-1:GFP）〕转基因斑马鱼为研究对象,设定异烟肼2、4、8、16、32 mmol·L^-1浓度组和空白对照组,分别于给药后24、48、72、96、120小时（hpe,hours post exposure）,体视显微镜下观察斑马鱼胚胎的孵化数、死亡数以及形态学变化。分别于72、120hpe,荧光显微镜下观察异烟肼对幼鱼多巴胺神经元和神经血管的发育影响。120hpe,分析幼鱼行为学轨迹,AO染色检测斑马鱼脑部细胞的凋亡情况,并采用Quantitative Real timePCR方法测定斑马鱼幼鱼凋亡相关基因的mRNA水平。结果异烟肼可影响斑马鱼胚胎发育,包括抑制孵化、形态发育畸形和运动行为能力降低等。异烟肼导致斑马鱼胚胎和幼鱼身体色素紊乱、脊柱弯曲、心包水肿、鱼鳔缺失和体节模糊等发育畸形现象。异烟肼处理组幼鱼自发运动行为明显减少,运动总距离和平均运动速度显著降低。异烟肼导致斑马鱼幼鱼多巴胺神经元长度显著降低、脑部血管受损。PCR结果发现异烟肼给药组导致斑马鱼凋亡信号通路中caspcase-3、caspcase-8、caspcase-9、cytc和p53基因的表达显著升高。结论异烟肼对斑马鱼胚胎具有明显的神经发育毒性作用,并呈剂量和时间依赖性。更多还原