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斑马鱼作为一种脊椎模式动物,由于其产卵量大、胚胎体外发育、光学透明以及遗传学和转基因技术齐全等优势,在发育生物学领域受到越来越多的青睐。线粒体是能量代谢必需的细胞器,也是活性氧(ROS,reactive oxygen species)的主要产生部位,在骨骼肌中发挥了重要作用。已有证据表明,ROS过量不仅可以导致多种疾病,也在细胞重要的生理活动中发挥重要作用。超氧炫是存在于大鼠多种细胞单个线粒体中的、由Mptp触发的、随机发生的量子化超氧的基本事件,但是超氧炫的生理、病理功能还很不清楚。 本研究利用斑马鱼模型来探索超氧炫在骨骼肌发育中的作用。首先构建了线粒体特异性表达超氧探针mt-cpYFP的转基因斑马鱼,首次发现了在斑马鱼骨骼肌线粒体中也有超氧炫存在,并观察到活体斑马鱼骨骼肌线粒体中超氧炫事件在不同发育阶段,其频率和爆发时程(FDHM)有明显差异。在慢红肌和快白肌细胞中的超氧炫表达量也随着发育进程有明显变化,这些结果表明斑马鱼骨骼肌线粒体超氧炫在发育中起重要作用。此外,我们利用注射MO(morpholino)的方法下调抗肌营养不良蛋白dystroptlin基因构建出了DMD斑马鱼模型,结果表明,DMD鱼出生两天后,慢红肌细胞超氧炫的频率显著上升,并且它们的爆发幅度(Df/FO)和爆发时程(FDHM)也有明显降低。用Mptp抑制剂CsA处理DMD斑马鱼能改善肌无力的症状,且超氧炫的频率有显著降低,爆发幅度(Df/FO)和爆发时程(FDHM)则进一步降低,反映了Mptp的开放活性的进一步减弱。我们的结果支持由Mptp产生的超氧炫在斑马鱼正常及病理骨骼肌发育中起重要作用。