利用斑马鱼模型评价抗炎作用-神经性炎症

【评价原理】

    炎症是免疫系统对组织损伤和感染的一种反应,主要特点就是白细胞(粒细胞、巨噬细胞)会聚集在感染组织周围。斑马鱼的免疫系统非常类似于哺乳动物。创伤发生时,中性粒细胞、巨噬细胞对创伤性炎症几乎同时作出应答,中性粒细胞迁移速度快,先募集到损伤部位,随后巨噬细胞才到达。数小时后,炎症开始消退,巨噬细胞和中性粒细胞离开损伤部位。硫酸铜损伤斑马鱼神经丘(斑马鱼体表侧线器的末稍器官),造成神经丘细胞死亡,斑鱼的中性粒细胞发生免疫应答,聚集在神经丘周围,吞噬死亡的细胞 。

    采用转基因中性粒细胞荧光鱼(呈绿色),可在荧光显微镜在观察到斑马鱼体表侧线上的中性粒细胞比正常斑马鱼明显增多。

【实验方案】

    我们将受测试斑马鱼分成三组,分别是正常对照组、模型对照组和服用抗炎药组。其中正常对照组未摄入硫酸铜,模型对照组和服用/注射抗炎药组均摄入硫酸铜(硫酸铜通过溶解到养鱼用水中的方式摄入到斑马鱼体内)。服用/注射抗炎药组在摄入硫酸铜之前摄入吲哚美辛、阿司匹林、布洛芬和双氯芬酸之类的抗炎药。

    服用一段时间抗炎药后,我们观察斑马鱼体表侧线上的中性粒细胞数量,并通过Q-PCR检测TNF-α、COX-2、IL-1β、IL-6和IL-10炎症相关因子的表达。

【结果展示】

图1. 斑马鱼体表侧线上中性粒细胞表型图。(黄色箭头所指为中性粒细胞)

    可以看到,服用/注射抗炎药组侧线上中性粒细胞与正常对照组相似,未出现中性粒细胞募集情况。以IL-1β基因为例,提供柱状图。

图2. 斑马鱼IL-1β基因相对表达量。(与模型对照组比较,**p < 0.01)

    可以看到,服用/注射抗炎药组斑马鱼与模型对照组比较,IL-1β基因表达明显下调。

【评价结论】

    1.经过每组30尾斑马鱼的对比实验,服用抗炎药组侧线上中性粒细胞数量与正常对照组数量相当,未出现模型对照组中性粒细胞募集情况,且TNF-α、COX-2、IL-1β、IL-6和IL-10炎症因子明显下调。

    2.本实验证实了吲哚美辛、阿司匹林、布洛芬和双氯芬酸具有显著的抗炎作用,且抑制TNF-α、COX-2、IL-1β、IL-6和IL-10炎症相关因子的表达。