近期,“德尔塔”变异株疫情来势汹汹,它以1260倍的病毒载量和两倍于野生毒株的传播力引发新一轮疫情反弹,国内外各大研究机构都在加班加点开展新药物研发工作。
为有效助力各类抗病毒药物包括感染者愈后康复的药剂、以及各类抗病毒产品的研发,环特生物现针对抗病毒产品推出“99元三重特惠抽免单”的活动,以斑马鱼技术为抗病毒产品提供高效的斑马鱼功效评价服务。
01、斑马鱼模型与病毒性肺炎
目前,持续蔓延的新冠病毒疫情,使病毒性肺炎感染再一次引起全世界的关注。无论是新冠病毒肺炎、08年的非典疫情,还是反复出现的流感病毒、腺病毒等感染的肺炎,不同的病原体分类背后,却呈现出相似的病理生理机制和临床表现。
环特生物联合浙江大学基础医学院,基于大量的斑马鱼技术研究发现,可以通过斑马鱼鱼鳔来建立新型快速肺泡炎性损伤模型(该研究成果已发表在国际期刊CellDeath & Disease上),并通过斑马鱼肺炎模型来对病毒性肺炎相关产品进行抗炎功效及安全性评价。
科学研究发现,斑马鱼的鳔和哺乳动物的肺在解剖学结构、形态学发育和转录模式上非常相似,在斑马鱼鳔中也可找到与人类肺泡表面活性蛋白相应的类似物。
在研究中,科学家发现病毒(Poly-IC)、脂多糖(LPS)以及空气细小颗粒均可引起不同程度的中性粒细胞炎性浸润及鱼膘病理结构损伤。同时,研究员们还利用斑马鱼鳔损伤模型进行肺损伤炎症通路抑制剂的初步筛选发现,干扰磷酸化信号分子可显著缓解脂多糖诱导鱼鳔中性粒细胞浸润及炎性损伤。
通过深入比较斑马鱼与小鼠急性肺损伤模型病理特征,发现斑马鱼鳔损伤可作为一种快速、便捷的体内肺泡损伤模型。
图1:向斑马鱼鱼鳔内注射病毒(Poly-IC)后,出现明显的炎症。图中白色虚线所示为斑马鱼鱼鳔,绿色亮点为炎症细胞(中性粒细胞)。
图2:向斑马鱼鱼鳔内注射肺炎患者的支气管肺泡灌洗液均能引起一定的炎症反映.1-5为不同肺炎患者的支气管肺泡灌洗液处理后的斑马鱼鱼鳔。图中白色虚线所示为斑马鱼鱼鳔,绿色亮点为炎症细胞(中性粒细胞)。
图3:向斑马鱼鱼鳔内注射细菌脂多糖(LPS)后,各种炎症因子表达水平在短期内急剧升高。
图4:筛选发现多种能够抑制斑马鱼鱼鳔部位中性粒细胞聚集的化合物. LY294002 (PI3K抑制剂, PD98059 (Erk抑制剂), SP600125 (Jnk抑制剂) 和PHPS1 (Shp2抑制剂).
斑马鱼肺炎模型,则是通过非常类似于病毒或病毒复制过程中形成的双链RNA——poly(i:c)的双链RNA结构,像某些病毒一样,具有很强的干扰素诱生作用。此模型适用于病毒性肺炎的抗炎功效评价,但不适合阻断病毒进入体内的药物。
环特科研团队在病毒性抗炎功效评价实验时,通过选取受精后5天(5 dpf )转基因中性粒细胞荧光斑马鱼,经人为诱发肺炎(LPS处理)后建立相应的斑马鱼肺炎模型,在不同浓度中设置对照组,观察分析斑马鱼鳔中性粒及巨噬细胞、Q-PCR检测基因相对表达量等相关指标后综合得出实验结果。
图5:斑马鱼巨噬细胞典型图(黄色虚线框为鱼鳔,绿色荧光颗粒为中性粒细胞)
图6. 鱼鳔部位病理切片
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