斑马鱼帮助我们了解神经退行性和神经肌肉疾病

逆流而游:斑马鱼帮助我们了解神经退行性和神经肌肉疾病，如帕金森症

Teresa Capriello和来自那不勒斯费德里科二世大学的同事们发现了一些东西可疑的关于镉和铝对行为的影响。研究小组用斑马鱼研究了这些重金属与神经退行性和神经肌肉疾病相关的神经机制。

斑马鱼越来越多地被用作神经毒性效应的模型，因为它的神经病理行为与人类的神经病理行为相关。不受控制的动作是帕金森患者的典型表现。我们将看到，在这项研究中的鱼似乎表现出类似的行为。

镉和铝是神经毒素

环境中镉和铝的积累是导致神经退行性疾病，如帕金森氏症和阿尔茨海默氏症(Chin-Chan等，2015；Jomova等，2010)．由于人们对这些重金属的作用方式还没有完全了解，因此还需要进行许多研究。铝的神经毒性机制仍然特别不清楚。

斑马鱼的神经毒性研究

在之前的研究中，那不勒斯的研究小组显示，在胚胎发育过程中，镉和铝对成年斑马鱼有一些神经毒性作用。因此，这次的目的是通过研究幼虫的行为来了解更多。

用DanioVision对斑马鱼幼体进行控制

研究人员同时研究了孵化率和游泳能力。幼虫的运动-在绒毛膜和孵化后-被捕获DanioVision和分析EthoVision XT软件为了表示游泳能力，测量的参数是移动距离、平均速度、累计移动、航向和曲流。

幼虫暴露在不断增加的镉和铝中。幼虫置于观察室中，分别保存于96孔板中。他们的运动活动被监测了72小时，直到孵化后78小时。为了消除偏差，研究人员进行了三次实验，同时保持稳定的温度，并让幼虫在观察室中适应10分钟的光线。

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自发运动频率低，延迟孵化

各处理的孵化率均低于对照组。假设是绒毛膜的低频率运动延迟了孵化过程。对于镉，随着接触水平的增加，死亡率下降，这与其他结果一致。对于铝，暴露在较高剂量的铝中，孵化出的幼虫更多。正如我们将在下面的行为结果中看到的，剂量-反应模式对几乎所有参数重复，表明一个相似的潜在机制。

行动迟缓和不受控制的行为

暴露于镉和铝对所有测量的运动行为都显示出明显的有害影响。有趣的是不同剂量的金属在行为上的变化。

对镉的影响呈剂量依赖性，随着镉剂量的增加，幼虫变得越来越嗜睡。幼虫游的距离越来越短，速度越来越低，它们不再从中心往一个方向游。按照这一趋势，随着剂量的增加，这些斑马鱼也表现出越来越不受控制的行为(曲流)。

相比之下，接触铝的鱼走了一条不同的路线(双关语)。它们的行为参数都显示出镉暴露的相反效果，随着铝剂量的增加，它们的运动能力增强。研究人员认为这可能是游泳能力的恢复。不过，有一个例外:弯道。在200 μ M AlCl3处理下，幼虫的运动变得越来越不受控制，就像在镉处理下一样，它们更多地弯曲运动。

这个剂量会导致中毒吗?

根据作者的说法，这是第一次比较斑马鱼幼虫对镉和铝的异常行为。运动方面相互矛盾的结果促使研究人员制定了一个新的假设;低水平的金属不能完全激活“保护机制”，从而造成广泛但非致命的伤害。

其次，暴露在高水平铝环境中的幼虫越来越多的不受控制的运动被认为是重要的，因为不受控制的运动是典型的神经病理学，如帕金森氏症。

斑马鱼会回来的

作者强调，这些机制在很大程度上仍不清楚。他们确实表明，在这项研究中看到的行为和影响运动能力的胆碱能系统之间的联系可能有一些有趣的东西。

故事并没有就此结束。对暴露于镉和铝环境中的斑马鱼幼体的行为有许多新的问题，需要进一步研究。这将有助于更深入地了解这些神经毒素的作用模式。

参考文献

• Capriello t;Consiglio格里马尔迪·m·;Cofone r;涅洛,美国;Ferrandino,即(2019)。铝和镉对发育中的斑马鱼孵化和游泳能力的影响。光化层，222(2019), 243 - 249。
• Chin-Chan m;Navarro-Yepes, j .;Quintanilla-Vega, b(2015)。环境污染物是神经退行性疾病:阿尔茨海默病和帕金森病的危险因素。细胞神经科学前沿，9, 124年。
• Jomova k;Vondrakova d;劳森,m;Valko, m(2010)。金属，氧化应激和神经退行性疾病。分子与细胞生物化学，345 (1 e2)91 e104。