斑马鱼:研究肾功能与疾病的动物模型 – 实验动物

摘要:性格弊病是一点钟涉及全球大局的的成绩。。,仅在英国,就有大概三百万人被诊断。,不健全上升。。以为若何和蓄长更妥的润色办法是至关要紧的。。兽性前任的有助于更妥地包含病理生理机制。,准备润色复合物。,只,格外地,哺乳兽性前任的的应用本应被最小的。,关切兽性福利。斑马鱼越来越多地被应用,因它具有小球滤除和TU的根本性格剖割一大批。。在这边,我们家将议论斑马鱼若何助长性格病和性格弊病机制的以为若何。

关键词:性格 斑马鱼 慢性性格弊病 多囊性肾病  敏感的肾毁坏  兽性前任的  性格弊病

简介:性格弊病是一点钟涉及全球大局的的成绩。。,仅在英国,就有大概三百万人被诊断。,但仍有精彩的人未被诊断。。富态的、多尿症、高血压蛋清原酶等素质在肾效能使坍塌中起必然效能。只必要更多的以为若何来包含DIS背部的病理生理机能。。兽性以为若何是以为若何的首要器。,更妥地包含正规军的生理和弊病机制。,并校验潜在的润色办法。。斑马鱼已被确立或使安全作为形成和生殖以为若何的前任的。只,技术的先进助长了斑马鱼作为以为若何器官特征弊病(如性格弊病)前任的的开展。斑马鱼胚胎在形成的最初阶段(受精后5天)被以为无什么疾苦,因而,不受兽性试验守则的狱吏。,这么使它们适用哺乳兽性前任的如MIC的可应用性的代替前任的。。斑马鱼种子也可以冻硬的保管,缩减体内培育的必要,这么缩减了资源的应用。。斑马鱼比哺乳兽性前任的(如羞怯的人)具有优势。能发生大方的的(50-200)后代。,并在3个月内长到成丁。。这使得对杂多的复合物停止校验。,使平坦药物准备也行得通的的。,潜在高通量。鉴于传送,这些胚胎可以被快速地地辨析为一种感兴趣的表型,经过两人间的关系处置和漂白菌株可以缩减染料。,因而晚上用的的表型辨析是可能性的。。因它们十足的适用遗传使运行。,比如,在性命的细胞阶段,DNA和RNA被微发射。,以为若何遗传性弊病。。人类和斑马鱼蛋清中间的效能域具有很高的守旧性,至多70%的斑马鱼蛋清同人类血亲。长久斑马鱼被用于安心以为若何军事]野战的,更妥地包含杂多的弊病的情况。。比如,应用两人间的关系品,它可以绑架很多地器官的瘤。,这些前任的被显示在巨蟹座前任的中是可应用性的。。

斑马鱼前任的的概略:正向和反向遗传办法可以容易地地用于斑马鱼孟德尔基因以为若何。肯定的遗传办法触及胚胎的随机摇身一变。,孟德尔基因效能的时尚界,Phenotype是找寻罹病性孟德尔基因的起端。。斑马鱼的准备是行得通的的,第一点钟用于评议脊椎兽性形成的孟德尔基因。他们也成发球者出人类弊病的候选孟德尔基因。与反向遗传论相反,这是一视同仁的方法。,一点钟假设的的孟德尔基因被使遇难以以为若何胚胎的产生。。这边周转了可以用于斑马鱼的杂多的遗传使运行的摘要:

立即的孟德尔基因压抑:吗啉代  另一点钟器是吗啉代这些目标反义寡核糖酸都是自20世纪90年头以后经用的碱基润色寡核糖酸,立即的敲除感兴趣的斑马鱼孟德尔基因。在2000年最早的用于斑马鱼,特征阻断mRNA混合物的优点。,实力上级的。它们是第一种以为若何假设的孟德尔基因或多个孟德尔基因的办法。。

正向遗传:  随机摇身一变,拔出解体发生。

反向遗传 : 目标绑架的孟德尔染色体组位置异常状态,目标孟德尔基因摇身一变。

斑马鱼性格与哺乳兽性性格:斑马鱼是一种淡水鱼,斑马鱼性格的首要效能是排泄水和防护用品渗透压力监控人员。再,斑马鱼与哺乳兽性性格中间懂得紧密的效能可比性,这使斑马鱼适用性格以为若何的极好前任的。斑马鱼可能性是一点钟以为若何如小球滤除和肾小管倾倒审阅的可应用性微生物。斑马鱼前肾是由两个肾单位可追踪的中胚叶,接近地哺乳兽性性格。原始肾小管的安博与小球I贯。。主要的肾小管由小球上皮一大批而成。,接近哺乳兽性体系,肾小管近端和远端。在哺乳兽性性格中定坐落在假设的节段的很多地孟德尔基因也在斑马鱼中表达。比如,溶解物转乘SLC9A3和SLC4A4被限度局限在斑马鱼和哺乳兽性近端表达和clcnk编码哺乳兽性击中要害氯离子越过在远端区域表达。像人类同样地,斑马鱼具有兴旺的先开后合,巨蛋清和CuBLN感受器也坐落在近端小管节段。,食盐好、糖和小蛋清的再吸取。斑马鱼的小球剖割一大批与人小球类似于,另一点钟分别是,斑马鱼有中肾而过失成材的后肾,无膀胱。更,与哺乳兽性肾一大批轻微地差数。,比如,无近端直小管和升支。。

性格形成:性格形成有类似于之处。:斑马鱼的孟德尔基因如(初等脊椎兽性性格形成不可缺少)也指挥肾形成而理由前述的有管的切除。斑马鱼蛋清cadherin17,血亲人类Li cadherin(CDH17),抵押品根尖和地下室膜一大批域和D的形成。Notch以信号告知爆发已被证明在瘤中起要紧效能。,如Deltac,jag1b和jag2a,有受限制的中胚叶。肾前异常状态的职位与切除,养育胚胎轴产生维甲酸触发,过后使成形。维甲酸与Irx3b以信号告知爆发的以为若何,斑马鱼想要了一点钟洞察肾单位对立的窗口。吗啉代敲除受精后72h斑马鱼胚胎irx3b孟德尔基因显示一点钟熟的远端的缺少于是近端小管边疆的扩张和贿余。风趣的是,相对于人类,斑马鱼还能蓄长新的肾单位,应对肾伤害。经过以为若何斑马鱼肾形成,以为若何人员可以检测肾效能的分子爆发。,它可以在羞怯的人前任的中增进以为若何。。很多地斑马鱼摇身一变株立刻存躺在生物医学以为若何中,肾效能的以为若何,产物与人的性格涉及。。比如,TG斑马鱼线,绿色荧光性P对近端肾小管和小球的想像以为若何,用于显示的肾母细胞瘤蛋清(WT1)在斑马鱼小球使成形和蓄长审阅击中要害本质。WT1孟德尔基因摇身一变可理由肾母细胞瘤。、使断念肾癌。

肾效能的效能反省:此外安心的器可以用来以为若何肾效能。。思索肾排泄水的本质,摇身一变鱼贿余可能性是肾效能受损的用符号代表。。斑马鱼前任的通常很难检测尿液击中要害使多样化,为了评价假设的的标签物的去除,因水环境A,尿液不纯洁。。常例肾效能反省在临床履行中具有挑战性。,因尿量很小。,尿液会被清偿到四周的供以水。。这可以限度局限斑马鱼作为假设的有管的弊病前任的的效力。荧光性辨析在以为若何斑马鱼肾效能和弊病前任的次要的是可应用性的。通常,在斑马鱼胚胎中充血荧光性描图者,在荧光性显微镜下容易地追踪到它们。。巨大分子描图者保存十分的小球屏蔽,因而可用于小球效能的以为若何。。转孟德尔基因株系表达维他命D化合绿色荧光性。与另一点钟足细胞毁坏的转孟德尔基因株系穿越,双转孟德尔基因鱼显示VDBP GFP在近端小管击中要害收集。,显示小球滤除屏蔽受损(GFB)。低式量荧光性描图者的使溶解为液体率可以是我们家。。这种技术可以片面地应用斑马鱼胚胎和性格,看得见的荧光性显微镜取得。。受损的小球滤除效能将理由鱼失水葡萄糖保存。,它可以被想像和测。。肾倾倒用符号代表物Luo Danming dextran为10分子WI。 kDa,当充血胎儿心包膜时。鱼的荧光性输掉与失水葡萄糖肾澄清率涉及。。描图者也可用于评价肾小管效能。,格外地近端小管泵效能。。斑马鱼肾小管效能的另一点钟要紧次要的是水的排泄。因而,肾小管转乘蛋清走慢理由水潴留,犹如我们家在前述的诉讼中所示,原始肾小管的扩张。。

斑马鱼作为小球弊病前任的:在以为若何中,两个候选蛋清,SOS RAS /鸟咖啡碱核糖酸调换因素2(SOS2)和酸性磷酸酶1(ACPI),被预测要触及的最初性格的形成和效能的根据计算小球滤除率(eGFR),血浆肌酐和摇身一变孟德尔基因。少见解体对慢性性格弊病产生的评价。海洛因在斑马鱼胚胎击中要害发射,肾小管典范的使多样化,如果狭长、胚胎体长缩减。以确保这些使多样化过失由找错误形成的。,回答”ATG的吗啉代的幼芽位点与影片剪辑位点的吗啉代校对也张贴接近的表型,体长缩减。72h胚胎也呈现贿余。,应用70 KDA罗丹尼对小球效能和肾小管血流的确定,与对照组相形,失水葡萄糖倾倒率降低质量。。这种表型也与SOS2涉及。、ACP1插上一手性格形成。。磷脂酶C epilson摇身一变孟德尔基因(plce1),它的正规军效能是启动细胞蓄长。、对立与孟德尔基因表达,理由早发型肾病综合征和终残余相肾病。斑马鱼plce1蛋清殿下守旧,以为若何者可附近的地讨论PLCE1在足细胞击中要害效能。。

敏感的肾毁坏:斑马鱼也被用来以为若何肾毒性药物如顺铂、Gentamicin效应。这些药物的应用会领到胚胎贿余。,显微解剖学时尚界。,比如,牙刷暧昧的的完全地化和管腔内的碎屑。。最要紧的是,在这些药物润色的斑马鱼体内发射描图者,如失水葡萄糖和菊糖,小球滤除率受到挤满。,倾倒率在水下对照组。。E3泛素连接酶,羞怯的人双微体孟德尔基因,p53绑架的监控人员,它是发火的助长剂。。防护用品肾小管上皮的均衡也很要紧。。MDM2压抑剂眼前被用作抗癌药物。,托马索娃以及其他人最近的的每一以为若何。。对肾小管上皮有狱吏效能。,对敏感的肾毁坏具有狱吏效能。。

肾小管效能:虽然斑马鱼在有管的弊病的以为若何中有限制,但它们也被用于以为若何肾小管互插弊病。。多囊肾弊病:评议了12个具有囊性性格表型的斑马鱼摇身一变罹病性孟德尔基因,12个孟德尔基因血亲孟德尔基因,肝细胞核因素1(HNF1)与多囊肾病2(PKD2)AR。多囊蛋清摇身一变(PC),多囊肾病1和2(PKD1和PKD2),它领到人类常染色体显性多囊肾病。 囊肿使成形包含两个试图贿赂。, 上皮PKD的Germline摇身一变和人体细胞摇身一变,绑架了这些细胞的旺盛生长。,并使成形囊肿和有管的扩张。。经过充血外源孟德尔基因或DNA,斑马鱼胚胎中过表达C-臀部多囊蛋清提取,它显示了肌肉和原始肾小管一套的使遇难。。以为若何标明,多囊蛋清1监控人员Wnt以信号告知爆发,肾小管形成的批评的期。斑马鱼也想要了在Nek家族致活酶摇身一变的跨物种狱吏,羞怯的人与皮质集中修整囊肿使成形的原文。NEK8与多囊肾病互插。应用吗啉的办法在斑马鱼胚胎中发射NEK8反义序列理由受精后48h斑马鱼呈现囊性性格。

终残余相肾病与载脂蛋清1:载脂蛋清1(APOL1)的摇身一变已被显示能能养育开展为终残余相肾病(ESRD)的风险。肾再生:斑马鱼也被用来以为若何效能丧权辱国后再生的可能性性。产物标明:,肾祖细胞能在成丁斑马鱼发生新的肾单位。更,应用TC转孟德尔基因株系、TG,以为若何人员能追踪G后性格再生的工夫。。表达WT1孟德尔基因的血亲孟德尔基因,wt1b,产生肾毁坏4天的成丁斑马鱼,1个肾单位胚基胚轴原新的最初祖细胞的形成。

推论:我们家可以应用斑马鱼来以为若何靶孟德尔基因摇身一变对性格生理效能的产生,鉴于遗传可比性,我们家应用这些知帮忙我们家包含。目标种系摇身一变,我们家也可以评价假设的摇身一变的产生。,评价肾病受苦的人遗传解体的罹病性性。。斑马鱼也可以用来以为若何性格的根本生理。通常,斑马鱼是以为若何肾效能和弊病的一点钟可应用性的前任的。

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