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目的:研究丙泊酚暴露对斑马鱼胚胎发育和幼鱼心脏发育的影响方法:在本研究中,将斑马鱼胚胎暴露于不同浓度(0.05、0.1、0.5、1、5、10和20 μg/ml)的丙泊酚,对照组用同等量的0.01%二甲亚砜。测定受精后(hpf)各个时间点的孵化率(48、72 和 96hpf)、死亡率(24、48、72、96 和 120hpf)、畸形率(24、48、72、96和120hpf),心率(24,48,72和96hpf)等;观察不同浓度丙泊酚暴露组,不同时间点(72、96和120hpf)斑马鱼幼鱼(破膜后至240hpf左右)的心包囊肿发生率;120hpf时收集样品,以实时定量聚合酶链式反应(qRT-PCR)检测丙泊酚对斑马鱼幼鱼心脏发育和功能相关基因表达的影响,然后用原位杂交实验进行验证。结果:丙泊酚暴露降低了斑马鱼胚胎的存活率和孵化率。在0.5 μg/ml处理组,从96hpf开始死亡率显著增加(p<0.01),而在1、5、10、20μg/ml处理组,从24hpf开始死亡率就显著升高;1 μg/ml和5 μg/ml处理组的死亡率随发育时间的延长而增加;在10 μg/ml和20 μg/ml处理组,几乎所有的胚胎在24hpf时死亡。此外,在1μg/ml和5 μg/ml处理组,胚胎畸形率呈浓度依赖性增加,孵化率呈浓度依赖性下降。观察丙泊酚给药后斑马鱼幼鱼的不同的畸形类型,心包囊肿的比例随着丙泊酚浓度的增加和暴露时间的延长而增加,心率随丙泊酚浓度的增加而减小。用qRT-PCR方法检测丙泊酚对心脏发育和功能相关基因表达的影响显示,与对照组相比,丙泊酚组心脏功能相关的基因atp2b3b、atp2b2、kcnj8上调,atp2a1l和nppa下调;与心脏发育有关的基因中,与对照组相比,丙泊酚组vmhc、cmlc、my14和myh6均出现不同程度上调,my12b基因下调。结论:研究结果表明丙泊酚暴露可降低斑马鱼胚胎的存活率和孵化率,影响胚胎发育;斑马鱼幼鱼暴露于丙泊酚可改变心脏发育和功能相关基因的表达,并对心脏产生毒性;目的:探究丙泊酚造成斑马鱼胚胎心脏发育损伤的信号通路方法:本研究选取在心脏中表达增强绿色荧光蛋白(EGFP)的转基因斑马鱼Tg(cmlc:EGFP)和野生AB型斑马鱼,根据前面研究结果,选取0.5、1、5 μ g/ml(低、中、高浓度)做为丙泊酚暴露浓度。雄性斑马鱼与雌性斑马鱼配对,受精后8h(hpf),分别用DMSO(二甲基亚砜,对照组)及0.5、1、5μg/ml的丙泊酚处理转基因斑马鱼Tg(cmlc:EGFP)和野生AB型斑马鱼。石蜡组织切片和HE染色观察各组心脏形态学及结构变化;以转录组测序的方法,对5 μg/ml丙泊酚暴露后斑马鱼心脏转录组进行分析;使用qRT-PCR检测心脏发育相关的Wnt和Notch信号通路表达变化来验证转录组测序的结果。结果:丙泊酚暴露可导致Tg(cmlc:EGFP)转基因斑马鱼胚胎心脏明显的发育异常,包括心包延长、心包囊肿增多,房室间隙明显增大。丙泊酚处理组斑马鱼胚胎的心房心室重叠能力降低,环化程度降低,尤其是高浓度处理组(5 μg/ml)。石蜡切片和HE染色结果显示:随着丙泊酚暴露浓度的增加,心肌壁增厚,这些损伤呈明显的剂量依赖性。与对照组相比,以不同浓度的丙泊酚(0.5 μg/mL,1μg/ml和,5μg/ml)处理斑马鱼胚胎可导致明显的心脏发育畸形,以心包囊肿的发生比例较高。5 μg/ml丙泊酚暴露后斑马鱼心脏转录组测序结果显示,丙泊酚暴露影响了许多与心脏发育和功能相关的信号通路,其中Notch和Wnt信号通路作为心脏发育的关键信号通路被显著富集;结合qRT-PCR检测Notch和Wnt信号通道关键分子与转录组测序结果提示:与对照组相比,处理组my12b、atp2a1l、nppa、notch1a和wnt2等表达显著降低(p<0.01),caca1da 和 wnt6a 表达显著升高(p<0.01)。结论:丙泊酚暴露可能通过影响Notch和Wnt信号通路对斑马鱼心脏发育造成损伤。目的:通过影响斑马鱼突触囊泡蛋白2A(sv2a)表达进而增强γ-氨基丁酸能(GABAergic)神经元活性来探讨丙泊酚对心率的影响方法:斑马鱼受精后8小时用1μg/ml浓度的丙泊酚处理斑马鱼胚胎,用GABA受体抑制剂(普林酮)和囊泡分泌抑制剂(左乙拉西坦)在48hpf时处理斑马鱼,然后观察72、96、120hpf时的心率变化。利用qRT-PCR实验检测丙泊酚暴露是否干扰GABA代谢相关基因的表达,用ELISA方法检测丙泊酚处理后GABA水平的变化。利用CRISPR/Cas9技术敲除斑马鱼sv2a基因(sv2aKO),测定斑马鱼幼鱼的心率变化,使用GABA受体抑制剂(普林酮)和囊泡分泌抑制剂(左乙拉西坦)对sv2aKO突变体进行处理,进而验证丙泊酚是否通过sv2a和GABA降低斑马鱼心率。结果:用GABA受体抑制剂(普林酮)和囊泡分泌抑制剂(左乙拉西坦)在48hpf下治疗1 μ g/ml丙泊酚处理的斑马鱼胚胎,结果显示在96和120hpf时,普林酮和左乙拉西坦能均能明显改善丙泊酚暴露引起的心率降低(p<0.01),表明GABA和囊泡的分泌参与了丙泊酚暴露导致斑马鱼胚胎心率降低的过程。斑马鱼胚胎经丙泊酚(1μ g/ml)处理后,在96hpf下采集样本,结果显示:和对照组相比,GABA合成的限速酶gad1a和gad2表达明显增加(p<0.001),gad1b的表达无明显变化;突触囊泡蛋白sv2a表达增加(p<0.01);GABA受体的表达无明显变化,丙泊酚处理后GABA浓度增强(p<0.01)。在48、72和96hpf时,与野生型相比,sv2aK0突变体的心率明显升高,敲除sv2a可以降低GABA水平(p<0.01);将sv2aK0突变的mRNA注射到斑马鱼单细胞受精卵中,对比于丙泊酚暴露的处理组,可以显著增加心率(p<0.01)。结论:丙泊酚通过增强sv2a基因的表达促进GABA的释放降低斑马鱼心率