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斑马鱼实验模型
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利用斑马鱼模型评价结肠炎防治作用

【评价原理】

斑马鱼消化道的解剖结构和细胞结构与人类消化道相似,具有同心圆层的内上皮、结缔组织、环状肌肉和外纵肌层。三硝基苯磺酸(TNBS)的乙醇溶液造模法属于正常免疫系统下的半抗原诱导性模型,当TNBS的乙醇溶液灌肠时,乙醇作为有机溶剂溶解肠粘膜表面的黏液,暂时性破坏肠粘膜屏障,使TNBS和肠组织蛋白结合形成完全抗原,导致肠黏膜免疫系统针对该抗原的迟发性变态反应,并造成肠黏膜的损伤。杯状细胞是黏蛋白的主要来源,其数量和形态反应肠粘膜的健康状况,是肠粘膜异常的敏感指标。

由于斑马鱼通体透明的特点,有两种方法检测结肠炎的防治作用。1.观察肠腔面积的变化,2. 通过特异性染料(呈蓝色)对肠道的杯状细胞染色,通过观察杯状细胞数量来判断肠粘膜的损伤情况。

【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、模型对照组和抗结肠炎药物组。其中正常对照组未摄入TNBS,模型对照组与抗结肠炎药物组都加入了等量的TNBS(TNBS通过溶解到养鱼用水中的方式摄入到斑马鱼体内)。抗结肠炎药物组在摄入TNBS的同时摄入泼尼松之类抗结肠炎药物。

服用一段时间抗结肠炎药物组后,我们观察斑马鱼的肠腔面积变化、杯状细胞数量。

【结果展示】

斑马鱼肠腔面积表型图

图1. 斑马鱼肠腔面积表型图

绿色虚线区域为斑马鱼肠腔

可以看到,服用抗结肠炎药物的肠腔面积与未加TNBS的正常对照组比较相似,没有明显的肠腔面积扩大。

斑马鱼肠道杯状细胞表图

图2. 斑马鱼肠道杯状细胞表图

红色框线区域内蓝色颗粒为杯状细胞

可以看到,服用抗结肠炎药物的肠道杯状细胞数量与未加TNBS的正常对照组比较相似,没有像模型组明显的杯状细胞减少情况。

【评价结论】

1.经过每组30尾斑马鱼的对比实验,服用抗结肠炎药物的肠腔面积和杯状细胞数量与未加入TNBS的正常对照组相似,并未出现模型对照组的肠腔变大和杯状细胞减少的情况。

2.本实验证实了泼尼松具有结肠炎的防治作用。