石亞楠,姚 磊,王佑華,李 強(qiáng),符德玉
(1. 上海中醫(yī)藥大學(xué)附屬岳陽醫(yī)院心內(nèi)科,上海 200080;2.上海中醫(yī)藥大學(xué)附屬龍華醫(yī)院心內(nèi)科,上海 200032;3. 復(fù)旦大學(xué)附屬兒科醫(yī)院兒科研究所,上海 201102)
斑馬魚是重要的模式生物之一,在心血管藥物的篩選與評價方面發(fā)揮著重要的作用。心臟熒光轉(zhuǎn)基因(cmlc2:GFP)斑馬魚有利于心臟形態(tài)與結(jié)構(gòu)的觀察[1]。氯化鋇已廣泛應(yīng)用于抗心律失常的研究中[2-3],但其對斑馬魚心臟的影響報道較少。因此,本實驗探究氯化鋇對斑馬魚的心臟毒性,為構(gòu)建斑馬魚心臟毒性模型提供依據(jù)。
1.1藥物與實驗動物氯化鋇試劑購自國藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司,分子式為BaCl2·2H2O,純度≥99.5%,用培養(yǎng)液配制成4 mol·L-1的母液,使用前按所需濃度進(jìn)行稀釋。轉(zhuǎn)基因斑馬魚(cmlc2:GFP)由復(fù)旦大學(xué)附屬兒科醫(yī)院兒科研究所提供。
1.2主要儀器熒光顯微鏡(Leica公司);體視顯微鏡(ZEISS公司)。
1.3方法
1.3.1實驗分組與藥浴時間 挑選受精后發(fā)育正常的斑馬魚胚胎,于6 hpf(受精后6 h)藥浴0、1.3、2、4 mol·L-1的氯化鋇溶液至72 hpf(n=20)。并于48、72 hpf記錄其心率及心臟形態(tài)變化,測量靜脈竇(sinus venous,SV)-動脈球(bulbous arteriosus,BA)距離(SV-BA)。
1.3.2心率等指標(biāo)的測量 用人工計數(shù)的方式記錄15 s心率,乘以4則為每分鐘心率(n=10)。在熒光顯微鏡下觀察心臟的形態(tài),并進(jìn)行拍照記錄。斑馬魚的血液從SV流入心房,從BA流出心室,測量SV-BA距離可以量化氯化鋇對斑馬魚心臟毒性的影響[4]。
2.1氯化鋇對死亡率及心率的影響72 hpf處理組斑馬魚的總死亡率≤30%。由Tab 1可知,48 hpf時氯化鋇溶液處理組斑馬魚心率下降(P<0.01)。隨著氯化鋇濃度的升高,心率更低。72 hpf時,氯化鋇中、高劑量組(2、4 mol·L-1)心率進(jìn)一步減慢(P<0.01),而低劑量組(1.3 mol·L-1)心率則加快,與空白組相比差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05)??赡芘c藥物濃度較低有關(guān),隨著斑馬魚的生長,心率減緩的損傷漸漸代償。
Tab 1 Effect of barium chloride on heart
**P<0.01vs0 mol·L-1group
2.2氯化鋇對心臟形態(tài)的影響48 hpf,中、高劑量組氯化鋇溶液致斑馬魚心室停止搏動,心房呈狹長型(可能心房縮小),并出現(xiàn)翹尾現(xiàn)象。72 hpf,中、高劑量組氯化鋇溶液還可致斑馬魚心包水腫。
2.3SV-BA間距由Tab 2可知,與對照組相比,氯化鋇中、高劑量組的SV-BA間距差異具有顯著性(P<0.01) ,低劑量組無統(tǒng)計學(xué)差異。高劑量組SV-BA間距略低于中劑量組,可能與其心房心室縮小有關(guān)。
Tab 2 Effect of barium chloride on SV-BA
**P<0.01vs0 mol·L-1group
研究化學(xué)藥物對斑馬魚的心臟毒性,為進(jìn)一步構(gòu)建斑馬魚心臟毒性模型提供依據(jù)。如吳曉敏等[4]發(fā)現(xiàn),阿司米唑致斑馬魚心率下降、SV-BA 間距增大等中毒現(xiàn)象,亦為進(jìn)一步研究提供基礎(chǔ)。本研究中,2、4 mol·L-1的氯化鋇溶液對斑馬魚心臟毒性較為明顯,主要表現(xiàn)在心率下降、心室停搏、SV-BA間距延長等方面。這可能與其毒性導(dǎo)致心臟發(fā)育遲緩、心室發(fā)育障礙等因素有關(guān),需要進(jìn)一步研究以探討其可能的機(jī)制。
(致謝:本文實驗在復(fù)旦大學(xué)附屬兒科醫(yī)院兒科研究所完成,感謝所有課題組成員的幫助。)