斑马鱼血管发育ppt课件.pptx

斑马鱼 斑马鱼 人类疾病研究的理想模式动物TheVascularAnatomyoftheDevelopingZebrafish旋转培养 斑马鱼作模式生物的特点 1 斑马鱼的基因与人类基因高度的相似性2 发育周期短 体型小 发育条件易控制3 繁殖能力强 易于饲养 胚胎透明 易于观察4 有数以千计的胚胎突变体 是研究胚胎发育分子机制的优良资源 运用斑马鱼研究人类疾病的方法 1 建立疾病模型 正向遗传法和反向遗传法反向遗传法是从基因入手 研究斑马鱼体内与人类疾病相关基因的同源基因 通过显微注射反义探针等方法诱变该基因 并研究其突变体表型与人类疾病症状的相似性 正向遗传法开始于表型筛选 通过非特异性诱变的方法得到大量的突变体 研究出现特定表型的突变基因 分析该基因的序列 蛋白产物及其功能 2 利用疾病模型进行机制研究3 药物筛选 斑马鱼在人类重大疾病模型中的应用 癌症 患癌症且具有稳定遗传性 遗传背景相对简单 其体内的致癌基因 肿瘤抑制子等与肿瘤相关基因也与人类有高度的保守性 肌肉萎缩症 许多与人类肌肉相关的基因并具有高度的保守性 SERCA1突变 突变体sapje 了解迪谢内肌营养不良症的病因及症状 神经系统疾病 与人类非常相似的神经系统 许多人类神经系统疾病相关的基因都在斑马鱼中高度保守 神经嵴疾病和帕金森疾病 心脏疾病 类似于人胚胎的心脏 胚胎和鱼苗透明 分子标记物活体直接观察 霍 奥二氏综合症 先天性缺陷疾病 单细胞发育 胚胎发育是组织器官形成的重要阶段 胚胎畸形甚至死亡或引起先天性疾病的根本原因 眼科疾病 眼睛过小或皮肤上的色素沉积 视觉缺陷的斑马鱼 造血系统疾病 造血系统包括红系 髓系 淋系和巨核系 且其相关的转录因子同人类有高度的同源性 地中海贫血模型 白血病模型 免疫疾病模型和感染疾病模型 先天性免疫和适应性免疫两种免疫系统 特异性免疫系统 T淋巴细胞和B淋巴细胞具有免疫活性 非特异性免疫系统 同时保留了TLR信号通道 结论展望 斑马鱼在与人类疾病相关的基因及其功能和人类疾病模型的研究中已显示出重要的意义 但人类疾病的研究应以安全有效地治愈疾病为最终目标 目前 利用斑马鱼作为整体动物模型进行高通量的筛选已成为斑马鱼研究的热点之一 若运用斑马鱼建立的人类疾病模型进行药物筛选并跟踪考察药物在斑马鱼模型体内的吸收 代谢及分布等情况 将会为人类疾病的研究提供更多具有床应用价值的有效信息 血管发育研究 胚胎和早期线虫 血管发育优势 体小 较强繁殖能力 母体外发育 胚胎初期是透明 利于分析血管和遗传发育 由于个头太小 斑马鱼胚胎通过被动扩散也得到足够的氧气来生存 甚至在完全没有血液循环好几天的情况下正常发育 促进有循环的缺陷的动物的表型分析 通过详细的和完整的关于用共焦显微镜观察斑马鱼胚胎和早期幼虫血管解剖的研究 这种技术依赖发育中斑马鱼小尺寸和高度的光学清晰的特点 观察血管在动物体内的整个图像 材料与方法 斑马鱼饲养共焦微血管造影Berlin Blue微量注射 完整系列的微量注射样本对1 7天不同阶段胚胎进行实验 接线图 黑色的血管是动脉 灰色的是静脉 八个阶段 1 1 2dpf1 5dpf2dpf2 5 3dpf3 3 5dpf4 4 5dpf5 5 5dpf6 7dpf 1 1 2dpf 第一次发育 VA AA1 LDA DA CA CV PVA CCV DC 第二次发育 动脉 LDA VA AA1 PICA CaDI CrDI PMBC PHBC静脉 ACeV分支 1 3dpf MCeV PHBC PMBC PCeV future 耳囊短段 ACV PCV CCV DC ACV PHS 位于耳囊喙端的大部分未形成 SeV SeA DLAVs 1 5dpf AA2开始出现CaDI PCS汇合延伸形成BA BA向尾部延伸 接近延髓 BA PHBC间形成毛细血管相连 BA未与躯干连接PCS MtA MtA MCeVMsV开始发育 PICA OA OV PHBCPICA PPrA PPrA ACeVs 从CrDI分离 通过CMV与AMCtA PLA相连PICA CrDI PLA PLAJ PLA PMsA PMBCCrDI NCA 下一阶段DCV PMBC 2dpf 原始肾血管球从DA尾端开始血管化左PCV退化 右PCV成主静脉SIA AMA延续 SIV 最后流入PCV CCV 为消化系统供血 AA3 AA4出现 AA5 AA6在2 5dpf出现ORA代替AA2ACV PHS向喙端延伸直至PHBC的喙端 PICA CaDI BA等变粗 分支OA IOC OV DCVCrDI PMSA与PMBC断开PMSA PMBC PHBC MsA 头部D V MsV DLVPLAJ CMV PrAMPLV出现 分支PLV OV PrA腹侧分支 AMCtA ACeV 中脑喙端MMCtA 中脑中部PMCtA BCA 中脑尾部3对CtA在BCA有共同的根部 最终经PMsA注入PMBC PHBC接点BA PHBC DLAVs处形成网状血管DMJ DLV处形成MsV MsA PCeV 不完整 ACV 分支 2 5 3dpf 除头4组Se 其余的不在SeA和SeV间交替DLAV在尾端形成网状 并向喙端移动DLAVs与头部PHBC BA相连CA 一条新血管 分支 尾端形成循环D V DA PCV 开始分离CV丛向腹侧浓缩 左PCV SeVAMA SBA SIASIV 肝血窦 肝门静脉PA PV形成一条线 PA离开DA PV CCV LDA AA5 AA6 AA1 为躯干和尾部循环供血AA3 AA4 颅骨供血 LDA PICAPHS PMBC PHBC腹主动脉明显 PCeV基本完整 3 3 5dpf VTA形成 腹部VTA PAVSBA 鱼鳔胰脏原基血管化SIVs HPV 肝脏 AA3 AA6 ALBAA3 AA5 ABA ABFABA AA4 ABFAA1 HVs HV VA HVs AA1 ORA AA3背 AA4 AA5 AA6腹 为鳃和心脏腹侧供血 PHBCs DLAVs BA PHs PCeV血管 BA分支 head DLAV头部毛细血管 4 4 5天受精后 图9 A 血管造影 左侧横向视图B 右侧横向视图C PA和PV 源DA进入ACA 4 4 5天受精后 图10 A 底层图 显示腹颅血管 略高于未来咽的起始处 B 降低中间层图C 上中间层图D 顶层图显示背部的颅血管E 血管造影对应版面图 C F 血管造影对应 D 版面图 5 5 5天受精 图11 发育中斑马鱼的主干血管横断面图图纸跟踪的主要结构图是从扫描受精5天后的斑马鱼在A P水平上鱼鳔的主干组织得到的切片图 对现存的主干血管制定和标记 在此外 肠道 体腔周围的肠 肌节 肌隔 神经管 原肾管等的发育都需关注 斑马鱼在受精后5 5 7 5天 A 受精5 5天后 血管造影B 受精6 5天后 血管造影C 受精7 5天后 血管造影 所有面板是面向与延髓左侧 受精6 6 5天后 斑马鱼头部和颅主干约受精6 5天的多层复合图图纸准备详细五个重建血管的模式