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斑马鱼实验模型
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利用斑马鱼模型评价保护肾脏功效

【评价原理】

肾脏是人体的重要器官,,发挥着从血液中滤过代谢废物并维持体内正常酸碱和渗透压平衡的重要作用。斑马鱼的肾脏与哺乳动物肾脏的发育及疾病的发生、发展存在很多相似之处,涉及的许多基因具有高度保守性。因此,斑马鱼适合用于评价保护肾脏功效。马兜铃酸主要损伤肾小管上皮细胞,导致肾间质纤维化及肾萎缩,并出现低分子蛋白尿、严重贫血症状,被称为“马兜铃酸肾病”。在人体和斑马鱼上,马兜铃酸均可诱发肾性水肿和肾脏形态功能异常,引起不可逆性肾损伤并至死亡。

评价保护肾脏功效有两个指标:1. 肾性水肿发生率。由于斑马鱼通体透明,肾性水肿可以明显的被观察到。2. 肾小球滤过率。通过注射荧光物质,正常斑马鱼可将荧光物质排出体外,肾小球滤过功能损伤的斑马鱼不能将荧光物质排出体外。观察斑马鱼全身荧光强度可分析肾小球滤过率。

【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、模型对照组和肾保护剂组。其中正常对照组未摄入马兜铃酸,模型对照组和肾保护剂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)。肾保护剂组在摄入马兜铃酸的同时摄入山牡荆水提取物之类的肾保护剂。检测肾小球滤过率的斑马鱼在实验过程中需额外静脉注射荧光物质。

服用一段时间肾保护剂后,1.统计斑马鱼肾性水肿的发生率,2.用荧光显微镜拍照,通过斑马鱼全身荧光强度分析肾小球滤过率。

【结果展示】

肾性水肿表型图

图1. 肾性水肿表型图

红色箭头指向肾性水肿

可以看到,肾保护剂组与正常对照组比较相似,无明显的肾性水肿。

斑马鱼肾小球滤过率评价表型图

图2. 斑马鱼肾小球滤过率评价表型图

红色代表未排出体外的荧光物质

可以看到,肾保护剂组可以增加斑马鱼肾小球滤过率,显示为荧光强度比模型对照组弱。

【评价结论】

1.经过每组30尾斑马鱼的对比实验,肾保护剂组斑马鱼与未摄入马兜铃酸的正常对照组相似,肾性水肿发生率与模型对照组相比减少,肾保护剂组斑马鱼肾小球滤过率与模型对照组相比增加,未出现模型对照组肾脏损伤的情况。

2.本实验证实了山牡荆水提取物具有明显的保护肾脏功效。