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主题： NMT斑马鱼研究上的应用成果

NMT斑马鱼研究上的应用成果 2016-04-26 11:00 #1063

Magee
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H⁺调控斑马鱼皮肤的排氨（文献编号：F2008-003）

斑马鱼是一种新型的模式脊椎动物，广泛应用于发育学、遗传学、行为学和分子生物学等研究领域。

2008年，中国台湾的科学家林礼益教授应用非损伤微测技术检测了斑马鱼幼体皮肤上特化细胞的H⁺ 和NH₄⁺ 流，NH₄⁺ 的排泄与斑马鱼H⁺ 分泌高度相关。外界的pH和缓冲液的浓度（5mM MOPs）增加后减少了体表的H⁺ 和NH₄⁺ 梯度，通过H⁺-pump 抑制剂(bafilomycin A1) 或敲除H⁺-pump基因后发现H⁺ 和NH4⁺ 排出同时减少，且相互偶联。用吗啉寡聚核苷酸（morpholino oligonucleotides，MF）敲除Rhcg1也能降低NH₄⁺ 的排出，这项研究证明斑马鱼幼体皮肤上皮细胞中的排氨是通过酸化机制所调控，并且提供了H⁺ -pump和Rh glycoprotein (Rhcg1)参与排氨的直接证据。

左图：斑马鱼体表的NH₄⁺流速分布；右图：H⁺影响下的NH₄⁺流速

活体斑马鱼检测揭示代谢酶PEPCK功能机制（文献编号：F2015-001）

哺乳动物体内，虽然葡萄糖被认为是驱动V-ATPase的重要能量来源，但糖异生作用中的关键酶PEPCK--一种在酸中毒过程中能被激活的酶，其激活过程与泌酸的关系尚不明确。本研究以斑马鱼幼体作为研究对象，利用NMT、基因敲除等技术展示急性酸中毒过程中PEPCK（磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶）的诱导及其在V-ATPase表达的离子调控细胞泌酸过程中的作用。

酸胁迫下，斑马鱼幼体V-ATPase介导的H+外排速率以及Pck1（PEPCK相关基因）表达增加。敲除Pck1后，V-ATPase介导的H⁺外排速率降低，但这一过程为葡萄糖的介入所缓解。结合氨基酸含量以及酶的表达结果表明，细胞水平上V-ATPase介导的H⁺外排速率增加印证了酸诱导的PEPCK为酸介导的自体稳态提供了葡萄糖这一结论，而NMT为这一结论的发现提供了活体证据。

图注：HR细胞、角质细胞的H⁺流速结果。正值表示外排。

AQP1调控斑马鱼泌H⁺的机制（文献编号：F2015-002）

AQP1是哺乳动物细胞上的H₂O、CO₂的通道。AQP1a.1存在于在胚胎离子调控细胞中，但其在离子调控细胞中的作用并不明确。

研究以斑马鱼胚胎为材料，Qpcr结果显示，胚胎暴露在1% CO₂中可诱导AQP1a.1的表达。原位杂交及免疫组化显示，AQP1a.1在泌酸离子调控细胞如富含H⁺-ATPase的细胞（HR细胞）中，表达水平较高。利用NMT直接检测斑马鱼胚胎发现，1% CO₂瞬时刺激后，引起HR细胞H⁺外排速率上升，敲除AQP1a.1后，HR细胞H⁺的外排受到抑制。这一研究利用NMT的活体检测优势，为AQP1通过促进CO₂的转运从而调控动物胚胎泌酸这一结论提供了活体证据。

图注：正常水、1%CO₂水、酸性水体中，对照组及实验组斑马鱼胚胎H⁺流速。正值表示外排

其它以斑马鱼为材料的SCI文献

1）Proton pump-rich cell is secreting acid in skin of zebrafish larvae (Danio rerio)（American Journal of Physiology - Cell Physiology，F2006-006）

2）Functional regulation of H⁺-ATPase-rich cells in zebrafish embryos acclimated to an acidic environment（American Journal of Physiology - Cell Physiology，F2009-006）

3）Extracellular Ca²⁺ and Mg²⁺ modulate aminoglycoside blockade of mechanotransducer channel-mediated Ca²⁺ entry in zebrafish hair cells: an in vivo study with the SIET（American Journal of Physiology - Cell Physiology，F2013-014）

最后修改: 2016-04-26 12:05 由 Magee.

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