利用斑马鱼模型评价促进血管再生作用

【评价原理】

    血管新生是指在已有血管结构的基础上长出新血管的生物学过程,是一个涉及多种细胞、基质及细胞因子的复杂过程。其中血管内皮细胞是循环血液与血管平滑肌的机械屏障,在缺血性疾病的治疗中,促进内皮细胞的增殖,重建缺血区微循环,促进血管新生是重要的治疗手段之一。羟甲基戊二酸单酰辅酶A还原酶 ( HMGCR) 是他汀类药物发挥抑制作用的直接作用点, HMGCR功能被抑制会影响血管的完整性和稳定性。斑马鱼在发育起始阶段,存活不依赖血液循环,不会像哺乳动物那样由于循环缺失导致胚胎死亡。因此,可用辛伐他汀诱导斑马鱼血管缺失模型从而筛选血管再生促进剂。

    运用转基因血管内皮荧光斑马鱼(呈绿色),血管缺失的斑马鱼肠下血管面积较正常斑马鱼肠下血管面积减小且肠下血管分支变少。由于转基因斑马鱼的特点,血管的变化可以明显被观察到。

【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、模型对照组和摄入血管再生促进剂组。其中正常对照组未摄入辛伐他汀,模型对照组与摄入血管再生促进剂组都摄入等量的辛伐他汀(辛伐他汀通过溶解到养鱼用水中的方式摄入到斑马鱼体内)。摄入血管再生促进剂组在摄入辛伐他汀后摄入黄芪甲苷之类的血管再生促进剂。

    服用一段时间血管再生促进剂后,我们对斑马鱼进行荧光拍照,观察斑马鱼肠下血管面积和肠下血管分支的变化。

【结果展示】

图1. 肠下血管面积表型图。(黄色虚线区域为斑马鱼肠下血管面积)

    可以看到,服用血管再生促进剂组肠下血管面积与未摄入辛伐他汀的正常对照组比较相似,没有明显的血管缺失。

图2. 肠下血管分支表型图。(白色箭头所指为斑马鱼肠下血管分支数)

    可以看到,服用血管再生促进剂组肠下血管分支与未摄入辛伐他汀的正常对照组比较相似,没有明显的血管缺失。

【评价结论】

    1.经过每组30尾斑马鱼的对比实验,服用血管再生促进剂的肠下血管面积和血管分支均与正常对照组比较相似,并未模型对照组肠下血管面积缩小、血管分支减少的情况。

    2.本实验证实了黄芪甲苷具有促进血管再生作用。