Y-27632是ROCK(Rho-associated coiled-coil forming protein serine/threonine kinase)的抑制剂,可以通过与催化部位结合来抑制ROCK。这种抑制作用可被ATP竞争性逆转。Y-27632的Ki值至少是另外两种Rho效应蛋白激酶--柠檬酸激酶和蛋白激酶PKN的20-30倍。Y-27632可在10um时消除Swiss 3T3 cells的应力纤维,而不影响细胞周期的G(1)-S相变和胞质分裂。与另一种ROCK抑制剂Y-30141相比,Y-27632的抑制活性和应力纤维形成的效力是Y-30141的1/10。Y-27632通过抑制LPA诱导的粘着斑激酶和蛋白酪氨酸蛋白的磷酸化而抑制MM1细胞的迁移和形态改变,ROCK可以调节这种作用。Y-27632呈剂量依赖性抑制大鼠乳腺癌细胞株Walker256细胞的趋化和侵袭活性。Y-27632在体外也能抑制肌球蛋白轻链的磷酸化水平。Y-27632可降低人胚胎干细胞(hES)分离诱导的细胞凋亡,提高克隆成功率。Y-27632作用于人角膜上皮细胞,可促进其增殖。
【评价原理】
炎症是免疫系统对组织损伤和感染的一种反应,主要特点就是白细胞(粒细胞、巨噬细胞)会聚集在感染组织周围。斑马鱼的免疫系统非常类似于哺乳动物。创伤发生时,中性粒细胞、巨噬细胞对创伤性炎症几乎同时作出应答,中性粒细胞迁移速度快,先募集到损伤部位,随后巨噬细胞才到达。数小时后,炎症开始消退,巨噬细胞和中性粒细胞离开损伤部位。用手术刀截断斑马鱼尾鳍,诱发急性损伤,促使斑马鱼中性粒细胞发生免疫应答。
采用转基因中性粒细胞荧光鱼(呈绿色),可在荧光显微镜在观察到尾鳍截断的斑马鱼创面中性粒细胞数量比正常斑马鱼明显增加。
【实验方案】
我们将受测试斑马鱼分成三组,分别是正常对照组、模型对照组和服用抗炎药组。其中正常对照组未截断尾鳍,模型对照组和服用抗炎药组均截断尾鳍。服用抗炎药组在切断尾鳍后摄入吲哚美辛、阿司匹林、布洛芬、双氯芬酸之类的抗炎药。
服用一段时间抗炎药后,我们观察斑马鱼尾鳍中性粒细胞数量,并通过Q-PCR检测TNF-α、COX-2、IL-1β、IL-6和IL-10炎症相关因子的表达。
【结果展示】
图1. 斑马鱼尾鳍炎症中性粒细胞表型图
黄色虚线区域为尾鳍,绿色颗粒为中性粒细胞
可以看到,服用/注射抗炎药组尾鳍中性粒细胞与正常对照组相似,未出现创面中性粒细胞募集情况。
以TNF-α、COX-2基因为例,提供柱状图。
图2. 斑马鱼TNF-α基因相对表达量
与模型对照组比较,**p < 0.01
可以看到,服用/注射抗炎药组斑马鱼与模型对照组比较,TNF-α基因表达明显下调。
图3. 斑马鱼COX-2基因相对表达量
与模型对照组比较,***p < 0.001
可以看到,服用/注射抗炎药组斑马鱼与模型对照组比较,COX-2基因表达明显下调。
【评价结论】
1.经过每组30尾斑马鱼的对比实验,服用/注射抗炎药组尾鳍中性粒细胞数量与正常对照组相似,未出现创面中性粒细胞募集情况,且TNF-α、COX-2、IL-1β、IL-6和IL-10炎症因子明显下调。
2.本实验证实了吲哚美辛、阿司匹林、布洛芬、双氯芬酸具有显著的抗炎作用,且抑制TNF-α、COX-2、IL-1β、IL-6和IL-10炎症相关因子的表达。
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【评价原理】
肠道消化是食物在消化道中分解的过程,包括机械性消化(通过消化道肌肉搜索将食物与消化液混合并向消化道远端推送)和化学性消化(通过消化腺分泌的消化酶将大分子分解为小分子物质的过程)。肠道内的消化液包括胰脂肪酶、胰蛋白酶、胰淀粉酶等。在受精后的26-126 h,斑马鱼肠道的管腔形成,内胚层分化出连续的有功能的肠道上皮。斑马鱼肠道肌肉发达,可分为两层平滑肌,有利于食物的蠕动消化。
通过特异性的检测试剂盒检测OD值,可以量化斑马鱼体内胰脂肪酶和胰蛋白酶含量。
【实验方案】
我们将受测试斑马鱼分成二组,分别是正常对照和服用供试品组(供试品通过溶解到养鱼用水中或注射的方式摄入到斑马鱼体内),加入相应的胰脂肪酶和胰蛋白酶特异性检测试剂。
服用供试品后,我们使用酶标仪对斑马鱼进行OD值的检测。
【结果展示】
图1. 斑马鱼胰脂肪酶和胰蛋白酶OD值
可以看到,服用供试品组的胰脂肪酶和胰蛋白酶的OD值与正常对照组比较,有显著性提高。
【评价结论】
1.经过每组30尾斑马鱼的对比实验,服用供试品组与正常对照组比较胰脂肪酶和胰蛋白酶含量均有明显的升高。
2.本实验证实了供试品具有促进肠道消化功能的作用,主要表现为增加胰脂肪酶和胰蛋白酶的含量。
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【评价原理】
静脉注射给予长春瑞滨造模斑马鱼免疫力低下模型。大剂量长春瑞滨骨髓抑制明显,导致血小板、红细胞及白细胞数目(中性粒细胞、巨噬细胞、T细胞等)减少和贫血,最终导致免疫力低下。人类与斑马鱼在免疫系统的细胞组成上极为相似,而且斑马鱼是目前所有同时具有特异性免疫和非特异性免疫动物个体中体积最小的,适合高通量评价调节免疫功效。斑马鱼静脉注射大剂量长春瑞滨后可造成免疫低下。
采用转基因T细胞红色荧光斑马鱼,可在荧光显微镜在观察到免疫力低下的斑马鱼体内的T细胞荧光强度明显减弱。
【实验方案】
我们将受测试斑马鱼分成三组,分别是正常对照组、模型对照组和服用免疫调节剂组。其中正常对照组未注射长春瑞滨,模型对照组与服用免疫调节剂组都注射了等量的长春瑞滨(长春瑞滨通过静脉注射的方式摄入到斑马鱼体内)。服用免疫调节剂组在注射长春瑞滨后摄入异丙肌苷等免疫调节剂。
服用一段时间免疫调节剂后,我们观察斑马鱼T细胞荧光强度变化。
【结果展示】
图1. 斑马鱼T细胞表型图
蓝色箭头所指红色荧光颗粒为T细胞
可以看到,免疫调节剂组T细胞荧光强度与未注射长春瑞滨的正常对照组比较相似,没有出现明显的T细胞减少情况。
【评价结论】
1.经过每组30尾斑马鱼的对比实验,免疫调节剂组的T细胞荧光强度与正常对照组相似,并未出现模型对照组T细胞减少的情况。
2.本实验证实了异丙肌苷具有增强免疫力的功效。
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【评价原理】
便秘的主要表现是排便次数减少和排便困难。斑马鱼是一种与人类同源性较高的脊椎动物,它的肠道组成与人类相似,具有内皮细胞、结缔组织、环状肌肉和外纵肌层。硫酸铝能减少肠道蠕动,诱发斑马鱼便秘。
经过喂食不被肠道吸收的特异性荧光材料,可以明显的观察到被便秘斑马鱼肠道蠕动减慢,肠道内的荧光强度明显比正常斑马鱼亮。
【实验方案】
我们将受测试斑马鱼分成三组,分别是正常对照组、模型对照组和服用通便剂组。服用通便剂组提前服用一段时间吗丁啉、派立清口服液和慈素粉之类的通便剂后,正常对照组、模型对照组与服用通便剂组都摄入了等量荧光材料。荧光材料摄入后,正常对照组不做任何处理,模型对照组和服用通便剂组都摄入了等量硫酸铝(荧光材料和硫酸铝通过溶解到养鱼用水中的方式摄入到斑马鱼体内)。
服用一段时间通便剂后,我们在荧光显微镜下观察斑马鱼肠道荧光强度。
【结果展示】
图1. 斑马鱼肠道荧光强度表型图
可以看到,服用通便剂组的肠道荧光强度较模型对照组明显减弱。
【评价结论】
1.经过每组30尾斑马鱼的对比实验,服用通便剂组的肠道荧光强度较模型对照组明显减弱。
2.本实验证实了吗丁啉、派立清口服液和慈素粉等具有明显通便功效。
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【评价原理】
肿瘤治疗中一个普遍存在的问题就是多药耐药。在化疗引起的肿瘤耐药机制中,肿瘤细胞的P-糖蛋白(P-gp)表达水平升高是主要机制之一。P-gp是一种细胞外转运子,P-gp表达水平升高会导致进入肿瘤细胞会很快被转运到细胞外,导致肿瘤细胞内的化疗药浓度达不到杀死肿瘤细胞的浓度,进而产生耐药性。
让正常斑马鱼摄入荧光底物(呈红色),由于P-gp的存在,正常斑马鱼将荧光底物泵出体外,残留在体内的荧光底物很少;而用P-gp抑制剂环孢菌素A处理后,P-gp的活性受到抑制,P-gp荧光底物不能被排出,残留在斑马鱼体内的荧光底物增多。若某种药物能够增加荧光底物在斑马鱼体内的存留,则其可能是潜在的P-gp抑制剂。
【实验方案】
我们将受测试斑马鱼分成两组,分别是正常对照组和服用P-gp抑制剂组。斑马鱼提前P-gp抑制剂数小时,而正常斑马鱼和服用P-gp抑制剂组都摄入了等量的荧光底物(荧光底物通过溶解到养鱼用水中的方式摄入到斑马鱼体内)。一定时间后,观察斑马鱼卵黄囊荧光底物的残留情况(卵黄囊荧光强度)来体现P-gp抑制剂逆转多药耐药作用。
【结果展示】
图1. 斑马鱼多药耐药表型图
可以看到,服用P-gp抑制剂组的斑马鱼卵黄囊明显比正常对照组的亮,说明其对P-gp有显著的抑制作用。
【评价结论】
1.经过每组30尾斑马鱼的对比实验,服用P-gp抑制剂组的斑马鱼卵黄囊明显比正常对照组的亮,说明其对P-gp有显著的抑制作用。
2.本实验证实了环孢菌素A、维拉帕米具有逆转多药耐药作用。
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【评价原理】
糖尿病是一种由遗传基因决定的与感染、肥胖等环境因素促发有关的疾病,其基本病理生理为绝对或相对性胰岛素分泌不足引起的代谢紊乱。持续的高血糖水平导致糖尿病并发症发生,高血糖累及中枢和周围神经病变,出现神经炎症。感觉神经受损较为多见,出现麻木、触电、发热、蚁行感,运动神经受损则出现肌力下降。斑马鱼胰腺的形态发生和基本细胞结构、排列方式类似于哺乳动物,斑马鱼食欲调节(如血清素)和胰岛素调节功能与人类相似,斑马鱼其他涉及葡萄糖体内平衡的器官系统(包括脑、肝、脂肪细胞组织和骨骼肌)的发育和功能也与哺乳动物类似。斑马鱼在糖负荷状态下表现出持续高血糖现象,用高糖高脂饲料可以诱发斑马鱼高血糖,模拟人的二型糖尿病的神经并发症。
用转基因运动神经荧光斑马鱼(呈绿色),患有高血糖的斑马鱼运动神经细胞损伤、荧光强度减弱,在荧光显微镜下可以观察到。
【实验方案】
我们将受测试斑马鱼分成三组,分别是正常对照组、模型对照组和服用降糖产品组。其中正常对照组未摄入高糖高脂饲料,模型对照组与服用降糖产品组都摄入了等量的高糖高脂饲料(高糖高脂饲料通过溶解到养鱼用水中的方式摄入到斑马鱼体内。降糖产品组在摄入高糖高脂饲料的同时摄入松花蛹虫草之类的降糖产品。
服用一段时间降糖产品后,我们用荧光显微镜观察斑马鱼周围运动神经荧光强度。
【结果展示】
图1. 斑马鱼周围运动神经荧光强度
白色箭头代表运动神经
可以看到,模型对照组周围运动神经荧光强度较正常对照组明显减弱,而降糖产品组斑马鱼周围运动神经荧光强度明显增强。
【评价结论】
1.经过每组30尾斑马鱼的对比实验,降糖产品组斑马鱼周围运动神经荧光强度与模型对照组比较明显增强。
2.本实验证实了松花蛹虫草之类的产品具有神经保护作用。
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