发布时间:2020-04-20 17:05 原文链接: 应用模式动物斑马鱼开展农药环境毒理的研究(一)

在未涉及正文分析介绍及阐述之前,首先给大家分享一个关于斑马鱼研究的框架图:


从框架图可以看出,该研究的目的及主要思路是:评估福美锌(ziram)对斑马鱼发育的影响,主要从形态学、行为、生理学和分子四大方面来进行探讨。毋庸置疑,这也是今天将与大家分享的一篇使用Noldus(诺达思)的DanioVision(斑马鱼行为轨迹跟踪系统)进行斑马鱼研究与分析的文章,发表于2018年9月。研究着重强调以下几点:

  1. 探讨了福美锌(ziram)杀菌剂的毒性对斑马鱼胚胎发育的影响;

  2. 测量了线粒体生物能量学、幼鱼行为和基因表达;

  3. 当福美锌(ziram)浓度>100nM时,会引起致命性、发育性缺陷和脊索畸形;

  4. 暴露于亚致死剂量1nM和10nM 7天之后,幼鱼行为开始发生变化。

01

关于福美锌(ziram)

福美锌(ziram)是一种广谱农药\杀虫剂,化学上称之为:二甲基二硫代氨基甲酸锌 (Houeto et al., 1995; Kanchi et al., 2014),可用作杀虫剂或杀菌剂。1960年首次在美国注册,用于控制苹果和梨子的黑星病、桃子的卷叶病、西红柿的炭疽病和早疾病 (US EPA, 2004)。

福美锌(ziram)与环境和人类健康密切相关,这就需要进一步研究其在非靶标生物和人类中的毒性及作用机制。譬如,流行性病学研究表明,单独使用福美锌(ziram)或与其它农药结合起来使用后,与神经退行性疾病相关,如帕金森疾病 (Fitzmaurice et al., 2014; Rhodes et al., 2013; Wang et al., 2011)。福美锌吞食有害、吸入有高毒性、刺激呼吸系统、对眼睛有严重伤害,对水生生物有极高的毒性,可能对水体环境产生长期不良影响。

因此,量化ziram这类杀菌剂的负面影响,有利于更好地掌握它们与神经性退行疾病之间的关系,从而更好地对毒理、药理进行研究。

02

斑马鱼作为模式动物的优势

斑马鱼是评估神经毒性及神经行为毒性的极佳模式动物,因为它是发展很迅速的脊椎动物,有良好的神经递质系统 (Panula et al., 2010),此外,斑马鱼早期生长阶段对环境污染和药物比较敏感(Jin et al., 2009; Schulz et al., 2010)。

斑马鱼基因与人类基因的相似度达到87%,这意味着在其身上做药物实验所得到的结果在多数情况下也适用于人体;再加上其胚胎是透明的,更容易观察到药物对其体内器官的影响。

已有研究探讨过福美锌(ziram)对斑马鱼幼鱼行为的影响(Lulla et al., 2016)。但研究的具体内容和深度与本研究不同,本研究是从深度、广度两方面将福美锌(ziram)对斑马鱼胚胎发育的影响诠释的淋漓尽致。

03

主要研究结果

斑马鱼行为轨迹跟踪系统 (DanioVision) 是一个完整解决方案,由 DanioVision 观察箱、温控模块, 以及预装于计算机的 EthoVision XT 组成。该系统是用于斑马鱼或其他极小型动物高通量追踪 的创新系统。借助 Noldus 的动物运动轨迹跟踪系统可同时在多孔板高精度追踪多达96只动物。

本研究就是使用了该系统,通过96孔板对斑马鱼在光区、暗区的活动及行为进行观察和分析,再结合其他分析工具和方法,最终得到研究结果。

表1为在96h之后斑马鱼胚胎中福美锌(Ziram)的LC50值,从表1数据结果,我们可以看出96h时LC50 为1082.54(相当于0.33 mg/L),表明福美锌(Ziram)对斑马鱼胚胎具有较高的毒性。


相关文章

AMIRO觅光携手微谱打造“联合研究测评实验室”安全检验,精准护肤!

深圳市宗匠科技有限公司与上海微谱检测科技集团股份有限公司于10月19日携手成立联合研究测评实验室。双方将致力于建立高安全及基础研究联合实验室,制定家用美容仪和化妆品相关标准,进行国人皮肤大样品采集研究......

化学杀虫剂对叉角厉蝽的毒理作用机制研究获进展

近日,广东省农业科学院植物保护研究所果树害虫防控团队与华南农业大学合作在化学杀虫剂对叉角厉蝽的毒理作用机制方面取得新进展。相关研究发表于EcotoxicologyandEnvironmentalSaf......

斑马鱼出生就识数!

意大利科学家发现,斑马鱼幼鱼在孵化后96小时里可以识别不同数量的黑条,研究者表示这一发现表明数字能力可能在新生斑马鱼中是与生俱来的。相关研究3月24日发表于《通讯—生物学》。过去的研究表明,人类新生儿......

研究揭示斑马鱼“自我定位”神经回路

斑马鱼幼鱼能够弄清它们在哪里,去过哪里,以及如何回到原来的位置。幼体斑马鱼在被洋流推离航道后如何追踪自己的位置并导航呢?科学家发现,这与一种多区域的大脑回路有关。相关研究近日发表于《细胞》。“我们研究......

被氯酚污染后鱼类“女宝”更多的分子机制获揭示

2,4-二氯酚通过雌激素受体ESR2a依赖的信号途径导致斑马鱼原始生殖细胞数量增加兰州大学供图氯酚作为化工原料被广泛使用于工农业生产和日常生活中,为水环境普遍存在的一类持久性有机污染物。氯酚类化合物可......

问天未来开展哪些实验?线虫、果蝇等将入住

中新网海南文昌7月24日电(马帅莎)7月24日,长征五号B遥三运载火箭在文昌航天发射场成功发射问天实验舱。“问天”已奔“天宫”,未来将开展哪些实验?记者从中国科学院获悉,问天实验舱部署的生命生态实验柜......

斑马鱼行为变化及免疫调节研究新进展

近日,中国水产科学研究院淡水渔业研究中心生物技术研究室基因中心以斑马鱼为研究对象,在锌离子污染环境下,对斑马鱼行为变化、免疫调节等方面开展研究,并取得新进展。研究团队评估了雄性斑马鱼(DanioRer......

国际首例他们用光指挥斑马鱼的白细胞

未来,如果你生病了,除了吃药外,还有更多简单高效的治疗方式可选择,比如用光照一照身体就能远程遥控白细胞,从而主动调动身体的免疫能力。这并非科幻。我国科学家已实现了在活体上用光将白细胞变成“医学微机器人......

国际首例他们用光指挥斑马鱼的白细胞

未来,如果你生病了,除了吃药外,还有更多简单高效的治疗方式可选择,比如用光照一照身体就能远程遥控白细胞,从而主动调动身体的免疫能力。这并非科幻。我国科学家已实现了在活体上用光将白细胞变成“医学微机器人......

迄今最全斑马鱼基因图谱发布

一个国际科研团队在5日出版的《自然·遗传学》杂志上发布了迄今最全面的斑马鱼基因图谱。斑马鱼是医学和生命科学研究领域使用量第二大的动物模型,这一成果将帮助科学家们更好地研究各种癌症、心脏病和神经退行性疾......