患有帕金森症的斑马鱼
帕金森病(PD)是一种主要的神经退行性疾病,许多研究人员都参与了对这种疾病的研究和开发治疗方法。然而,帕金森病的潜在机制在很大程度上仍然未知。来自伊拉斯谟医学中心(荷兰鹿特丹)的研究人员最近证明,斑马鱼在这项研究中提供了很大的帮助。他们为斑马鱼的帕金森病创建了一个新的模型,让我们更接近于更好地了解这种使人衰弱的疾病。
帕金森病的斑马鱼模型
Tianna Zhao和她的同事在斑马鱼中建立了这个PD模型。具体来说,它是PARK15的模型,PARK15是一种早发性帕金森病(非典型帕金森病)。PARK15和一般的PD表现为运动障碍;运动开始缓慢称为运动迟缓。这主要是由产生多巴胺的中脑神经元的细胞死亡引起的。在人类中,这种类型的帕金森氏症是由一种名为FBXO7的基因突变引起的,这种基因突变会导致多巴胺能神经元的丧失。鹿特丹Erasmus MC的斑马鱼模型是基于该基因的斑马鱼类似物。
创造一条帕金森斑马鱼
赵和她的同事们要做的第一件事就是识别出与人类FBXO7基因类似的斑马鱼基因,称为zFbxo7。接下来,他们创建了一个基因敲除模型,产生了四种亚型的突变(敲除)斑马鱼幼虫。这些与野生型斑马鱼幼虫一起进行了测试,以研究它们是否表现出PARK15的病理和行为特征。他们所做的。
测试移动行为
因为PARK15最明显和最重要的行为症状之一,以及一般的帕金森病,是运动迟缓,这项研究包括了对斑马鱼幼虫的运动测试。为此,研究人员使用了DanioVision这是一个高通量追踪斑马鱼幼体的系统。96小时(受精后)的斑马鱼幼虫被放置在观察室的96孔板中。在15分钟的适应期后,测试分为3个周期,每10分钟开灯,10分钟关灯。EthoVision XT用来自动跟踪每个斑马鱼幼体的活动通过测量它们的速度。
验证模型
赵发现野生型和变形型斑马鱼在移动行为上有非常明显的差异。变形体Park15斑马鱼幼体不那么活跃,那些受到严重影响的斑马鱼几乎没有运动。这些都是帕金森病患者典型的多巴胺依赖运动效应的迹象。为了验证这种差异实际上是由多巴胺消耗引起的(而不是由于发育的一般性延迟),使用了多巴胺激动剂阿扑吗啡(一种典型的治疗人类帕金森病的方法)。这种处理增加了变体的活性水平,达到了野生型幼虫的水平,而对野生型组本身没有影响。
除了行为症状外,该模型还证实了与PARK15一致的其他病理特征,包括一系列发育缺陷,如多巴胺能神经元的丧失。
进一步的阅读
如果你想了解更多关于这项研究的信息,请查看《公共科学图书馆·综合》上的这篇文章:
赵、t;Zondervan-van der Linde;Severijnen,洛杉矶。Oostra,文学士学位;Willemsen r;博尼法提,V.(2012)。fbxo7缺陷斑马鱼的多巴胺能神经元损失和多巴胺依赖性运动缺陷。《公共科学图书馆•综合》,7 (11), e48911。
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