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目的:本实验以野生型和Tg(Flk1:EGFP)转基因斑马鱼为研究对象,观察氟暴露对斑马鱼幼鱼骨骼形态发育的影响及软骨内成骨骨矿化和骨吸收的病理学改变,拟建立氟诱导斑马鱼幼鱼骨损害的模型,观察氟暴露对斑马鱼幼鱼背侧纵向吻合血管(Dorsal longitudinal anastomotic vessel,DLAV)生成的影响,探讨DLAV生成情况与骨损害的病理相关性。方法:根据氟化物对受精后9d(9 days post fertilization,9dpf)斑马鱼幼鱼的半数致死浓度(Median lethal concentration,LC50)和以往文献,分别建立对照组(0 mg/L NaF)、低氟组(25 mg/L NaF)和高氟组(100 mg/L NaF)。选择受精后6h(6 hours post fertilization,6hpf)的野生型和Tg(Flk1:EGFP)转基因斑马鱼胚胎按照分组培养至第9天。氟离子选择电极法检测各组Tg(Flk1:EGFP)转基因斑马鱼幼鱼的体氟含量,体视显微镜下观察并统计各组Tg(Flk1:EGFP)转基因斑马鱼幼鱼的死亡情况和形态发育情况。茜素红染色示踪各组Tg(Flk1:EGFP)转基因斑马鱼幼鱼的骨矿化面积、累计光密度(Integrated optical density,IOD)和染色椎骨数,阿尔辛蓝染色分别示踪各组Tg(Flk1:EGFP)转基因斑马鱼幼鱼的软骨形成面积。实时荧光定量聚合酶链式反应(Real time fluorescence quantitative polymerase chain reaction,qPCR)检测各组Tg(Flk1:EGFP)转基因斑马鱼幼鱼骨骼发育特异性基因(Sox9a、Sox9b、OC、ALP、OPG、Runx2b、RANKL)的表达情况。DFCH-DA探针检测各组野生型斑马鱼幼鱼体内的活性氧(Reactive oxygen species,ROS)水平。荧光显微镜下观察各组Tg(Flk1:EGFP)转基因斑马鱼幼鱼的血管生成情况,统计DLAV缺失数和脊柱尾部DLAV上的内皮细胞数。实时荧光定量PCR检测各组Tg(Flk1:EGFP)转基因斑马鱼EGFP的表达情况。采用Pearson相关性分析DLAV生成指标与骨形成指标的相关性。结果:(1)与对照组斑马鱼幼鱼的体氟含量相比,低氟组和高氟组斑马鱼幼鱼的体氟含量均显著增加(P<0.05)。各组斑马鱼幼鱼的死亡率无显著差异(P>0.05)。与对照组的鱼鳔发育缺失率、脊柱弯曲率和体长相比,高氟组的鱼鳔发育缺失率和脊柱弯曲率显著增加(P<0.05),体长显著缩短(P<0.05)。(2)与对照组的骨矿化面积、IOD、染色化椎骨数和软骨形成面积相比,低氟组的骨矿化面积、IOD和染色椎骨数均显著增加(P<0.05),软骨形成面积显著减少(P<0.05),高氟组的骨矿化面积、IOD和染色椎骨数均显著减少(P<0.05),软骨形成面积显著增加(P<0.05)。(3)各组间Sox9a和Sox9b mRNA的表达量无显著差异(P>0.05)。与对照组斑马鱼幼鱼OC、ALP、Runx2b、OPG、RANKL、OPG/RANKL mRNA的表达量相比,低氟组OC、ALP、Runx2b、OPG、OPG/RANKL mRNA的表达量均显著增加(P<0.05),高氟组OC、ALP、Runx2b、OPG/RANKL mRNA的表达量均显著减少(P<0.05),高氟组RANKL mRNA的表达量显著增加(P<0.05)。(4)低氟组ROS的荧光强度较对照组显著增加,高氟组ROS的荧光强度较低氟组显著增加(P<0.05)。与对照组DLAV缺失数相比,低氟组DLAV缺失数显著减少,高氟组DLAV缺失数显著增加(P<0.05)。与对照组DLAV上的内皮细胞数相比,低氟组DLAV上的内皮细胞数显著增加,高氟组DLAV上的内皮细胞数显著减少(P<0.05)。与对照组EGFP mRNA的表达量相比,低氟组EGFP mRNA的表达量显著增加,高氟组EGFP mRNA的表达量显著减少(P<0.05)。(5)DLAV缺失数与骨矿化面积呈显著负相关(r为-0.796,P<0.05),DLAV缺失数与软骨形成面积呈显著正相关(r为0.726,P<0.05),DLAV内皮细胞数与骨矿化面积呈显著正相关(r为0.705,P<0.05),DLAV内皮细胞数与软骨形成面积呈显著负相关(r为-0.528,P<0.05),EGFP mRNA与OC、ALP、Runx2b mRNA均呈显著正相关(r分别为0.966、0.993、0.990,P<0.01),EGFP mRNA与Sox9a、Sox9b mRNA相关性不显著(r分别为-0.602、0.374,P>0.05)。结论:胚胎期给予短时间的氟暴露可建立斑马鱼幼鱼骨损害的模型,影响斑马鱼幼鱼的DLAV生成,经软骨内成骨异常的骨矿化和骨吸收导致的骨损害可能与DLAV生成缺失有关。