利用斑马鱼模型评价成骨保护功效

【评价原理】

由于硬骨鱼和人类在骨骼发育过程中的基因、信号通路有高度同源性，而且与其他的动物模型相比，斑马鱼具有个体小适合高通量化学筛选、幼鱼身体透明易于观察骨骼发育的特点，所以近年来以斑马鱼为模型的骨骼研究逐渐成为这一领域的热点。斑马鱼与人类在成骨发育中共享高度保守的遗传程序：二者均由颅神经嵴或间充质来源的祖细胞迁移、凝集并分化为成骨细胞，受Wnt/β-catenin、TGF-β、Hedgehog等信号通路及Runx2、Sp7等核心转录因子同源调控。

地塞米松是一种人工合成的糖皮质激素（GC），GC过量会降低成骨细胞的分化和功能，并增加成骨细胞和骨细胞的凋亡。地塞米松通过产生大量的活性氧（ROS），引发内质网应激反应，诱导成骨细胞和骨细胞的凋亡。同时地塞米松还抑制成骨细胞特异性基因runx2a和sp7的表达，减少骨形成，从而引起成骨损伤。因此，可用地塞米松诱导斑马鱼成骨损伤模型从而筛选成骨保护剂。运用转基因成骨绿色荧光斑马鱼（呈绿色），在荧光显微镜下可观察到成骨损伤的斑马鱼较正常斑马鱼成骨荧光强度要暗很多。

我们评价改善成骨保护功效有多个指标：1.成骨荧光强度；2.ALP含量；3.BGP含量。

【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、模型对照组和供试品组。其中正常对照组未摄入地塞米松，模型对照组与服用供试品组都摄入了等量的地塞米松（地塞米松通过溶解到养鱼用水中的方式摄入到斑马鱼体内）。服用供试品组在摄入地塞米松的同时摄入供试品。

服用一段时间供试品后，我们在荧光显微镜下观察斑马鱼成骨荧光的变化。

【结果展示】

图1. 斑马鱼成骨荧光强度表型图

(绿色荧光为成骨)

从实验结果可以看到，服用供试品组斑马鱼成骨荧光强度较模型对照组显著增加。

【评价结论】

1.经过每组30尾斑马鱼的对比实验，服用或注射供试品组的斑马鱼成骨荧光强度较模型对照组显著增加。

2.本实验证实供试品具有成骨保护功效。

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