盐酸异丙肾上腺素诱导斑马鱼心衰模型的改良

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【目的】  使用盐酸异丙肾上腺素(Isoproterenol, ISO)药浴斑马鱼,通过研究观察斑马鱼心脏形态学及超微结构改变,以此来构建斑马鱼慢性心力衰竭模型,为临床心力衰竭药物筛选提供便利。  【方法】  依据前期实验研究结果,使用0.02mg/ml ISO多时间点药浴斑马鱼,根据心率确定相对最适药物时间点,从而构建斑马鱼慢性心力衰竭模型。运用视频分析法间接测量斑马鱼心功能指标,评价该模型的心功能变化情况运用免疫荧光技术及透射电子显微镜技术观察斑马鱼心脏完整形态、心肌细胞、肌节等变化。  【结果】  1. ISO对斑马鱼心率的影响:ISO浓度为0.02 mg/ml的处理组斑马鱼幼鱼心率在24 hpf(Hour Post Fertilization,受精后的时间点)时与对照组无统计差异,48 hpf之后ISO组心率均明显下降,各时间点与对照组有显著差异。  2.斑马鱼心功能改变:以0.02 mg/ml ISO药浴斑马鱼构建心衰模型,72 hpf斑马鱼心功能指标心室表面积改变率(FAC)下降,FAC有显著差异(P<0.01)。  3.斑马鱼心血管系统形态学的变化:显微镜下观察斑马鱼幼鱼心血管系统48-120 hpf时间点的变化,可观察到斑马鱼出现心包水肿、静脉窦充血、心室缩小、心脏呈线性改变、血流缓慢、卵黄囊水肿等多种形态改变。  4.斑马鱼心脏形态与心肌细胞的情况:ISO组中斑马鱼心脏房室流出道(AVC)之间的距离增宽,心脏结构畸形,心室形态缩小,心室心肌细胞形态整体增大,心房不规则、畸形,动脉球出现发育不良,形态呈现不规则,细胞也增大。  5.斑马鱼心肌细胞超微结构的变化:ISO组中肌节排列不整齐、絮乱,线粒体增多,部分肌丝溶解,肌节之间有空隙、甚至巨大的空泡出现,明、暗带, Z、M线界限模糊不清。  【结论】  1.构建模型方案:用浓度为0.02 mg/ml的ISO分别在24、48、72 hpf三个时间段连续药浴斑马鱼,根据斑马鱼心率、心血管形态改变、心功能的下降等提示ISO可以构建较为稳定的斑马鱼慢性心力衰竭模型;  2.斑马鱼慢性心肌超微结构的改变与临床慢性心衰的心肌组织超微结构相似,显示肌丝排列絮乱,明暗带不清晰,出现部分肌丝溶解,局部线粒体增多、肿胀,基质密度降低,嵴消失等改变,与临床报道基本吻合,可构建斑马鱼心衰模型。
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