利用斑马鱼模型评价改善肾性贫血功效

【评价原理】

肾性贫血是慢性肾脏病患者常见的并发症，其发病机制与普通贫血不同，主要与肾脏功能受损密切相关。肾脏是促红细胞生成素(EPO)的主要生成器官，当肾功能下降时，EPO合成减少，导致骨髓造血功能受抑制，红细胞生成不足。

斑马鱼和哺乳动物的血液系统高度保守，造血过程由原始造血和定向造血组成，尽管斑马鱼的主要造血部位与哺乳动物不同，但斑马鱼和哺乳动物都具有来自共同造血谱系的所有主要血细胞类型，此外，斑马鱼与哺乳动物在血管和造血发育过程中分子调控遗传机制具有高度保守性。参与哺乳动物造血调控的重要转录因子，如scl，pu.1，cebpa，gata-1，mpo等，均能在斑马鱼中找到直向同源基因。

马兜铃酸是大分子物质，与血浆白蛋白结合后而不能经肾小球滤过，其游离型代谢产物被近端肾小管上皮细胞的有机阴离子转运体（OAT1/3）主动摄取并蓄积，诱发DNA加合物形成及线粒体-氧化应激损伤，导致急性肾小管坏死、进行性间质纤维化及肾萎缩，并出现低分子蛋白尿和严重贫血症状。马兜铃酸处理斑马鱼，可导致斑马鱼肾性水肿、肾脏功能异常和红细胞数量减少。对斑马鱼红细胞进行特异染色（呈红色），在显微镜下可直接观察到贫血斑马鱼心脏部位的红细胞较正常斑马鱼明显减少。

我们评价改善改善肾性贫血功效主要有多个指标：1、肾性水肿发生率；2、心脏红细胞染色强度；3.肾小球滤过率；4.肌红蛋白含量。

【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马兜铃酸，模型对照组与服用供试品组都摄入了等量的马兜铃酸（马兜铃酸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马兜铃酸的同时（或之后）摄入供试品。

服用一段时间供试品后，1、在显微镜下观察并统计斑马鱼肾性水肿的发生率2、对斑马鱼整体做红细胞细胞特异性染色，在显微镜下观察心脏红细胞染色强度的变化。

【结果展示】

图1. 斑马鱼肾性水肿表型图

(红色箭头指示肾性水肿)

从实验结果可以看到，供试品组肾脏与模型对照组比较，肾性水肿减少。

图1. 斑马鱼心脏红细胞数量表型图

(蓝色虚线框为分析区域心脏)

从实验结果可以看到。模型对照组的心脏红细胞数量较正常对照组明显减少，供试品组相对模型对照组心脏红细胞数量显著增多。

【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肾脏形态与正常对照组相似，肾性水肿发生率减少；心脏红细胞数量较模型对照组显著增多。

2.本实验证实供试品具有改善肾性贫血功效。

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