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利用斑馬魚模型評價免疫毒性

【評價原理】

免疫毒性是指化合物對機體免疫系統的損傷作用,包括兩類,一是免疫抑制,即免疫系統的廣泛抑制,可致機體對感染的易感性增加及腫瘤發生率增高;另一是免疫增強,即免疫系統反應性過度增強,可能包括免疫性產生,過敏反應(超敏反應或變態反應)、自身免疫反應以及不良免疫刺激等。

斑馬魚具有先天免疫系統和獲得性免疫系統,與果蠅和線蟲模型相比,斑馬魚的免疫系統發育的更完整。研究證實斑馬魚與哺乳動物一樣,具有T細胞、B細胞、自然殺傷細胞,其免疫系統對于環境中的免疫毒性物質(包括哺乳動物)非常的敏感。

免疫毒性指標有3個:(1)應用轉基因中性粒細胞綠色熒光斑馬魚,觀察中性粒細胞數量;(2)應用轉基因巨噬細胞綠色熒光斑馬魚,觀察巨噬細胞數量(熒光強度);(3)注射紅色熒光微球,巨噬細胞吞噬微球排出體外,用體內微球的數量反映巨噬細胞吞噬功能。(4)檢測T/B相關基因(rag1和rag2)表達。

【實驗方案】

我們將受測試斑馬魚分成二組,分別是正常對照和服用/注射供試品組(供試品通過溶解到養魚用水中或注射的方式攝入到斑馬魚體內)。

服用/注射供試品一段時間后,我們對斑馬魚檢測中性粒細胞和巨噬細胞計數、巨噬細胞吞噬功能和T/B相關基因(rag1和rag2)表達。

【結果展示】

(1)中性粒細胞數量

圖1. 斑馬魚中性粒細胞表型圖。綠色小點為中性粒細胞

可以看到,服用供試品組斑馬魚體內中性粒細胞數量比正常對照組明顯減少。

(2)巨噬細胞數量

圖2. 斑馬魚巨噬細胞表型圖

可以看到,服用供試品組斑馬魚體內巨噬細胞數量比正常對照組明顯減少。

(3)巨噬細胞吞噬功能

圖3. 斑馬魚巨噬細胞表型圖

可以看到,服用供試品組的吞噬顆粒的巨噬細胞數量與正常對照組比較有明顯減少,說明巨噬細胞吞噬功能下降。

(4)T/B相關基因表達(rag1和rag2)

可以看到,服用供試品組的rag1和rag2相對表達量與正常對照組比較均有減少。

【評價結論】

1.經過每組30尾斑馬魚的對比實驗,服用供試品組的中性粒細胞和巨噬細胞數量與正常對照組比較均有減少,其巨噬細胞吞噬功能有所下降,且rag1和rag2相對表達量減少。

2.本實驗證實了該供試品具有免疫毒性。

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