SHH信號通路在順鉑損傷后斑馬魚幼魚側(cè)線毛細(xì)胞再生過程中的表達(dá)及意義.pdf

1、背景:耳毒性是順鉑臨床應(yīng)用中的一個嚴(yán)重毒副作用，目前缺乏有效藥物用于順鉑耳毒性的預(yù)防及治療。既往研究認(rèn)為成年哺乳動物包括人類耳蝸毛細(xì)胞缺乏自發(fā)再生能力，近年來通過外源性基因的誘導(dǎo)、促分化作用使成年鼠類內(nèi)耳毛細(xì)胞再生成為可能，這也為人類內(nèi)耳毛細(xì)胞再生帶來了希望。因此，促進(jìn)損傷后毛細(xì)胞再生也許能成為解決順鉑耳毒性這一難題的另一途徑。毛細(xì)胞再生是一個多因子參與調(diào)控的復(fù)雜過程，Math1基因、Notch信號通路、bFGF等都被證實(shí)能調(diào)控毛細(xì)胞的

2、再生。Sonic hedgehog(Shh)信號通路在哺乳動物耳蝸發(fā)育及毛細(xì)胞形成中，起著非常重要的調(diào)控作用，盡管目前有大量關(guān)于Shh在內(nèi)耳發(fā)育過程中作用的研究，但是其在毛細(xì)胞再生過程中的作用卻不十分清楚。斑馬魚是新興脊椎類模式生物，其基因與人類基因相似度約87％，斑馬魚幼魚側(cè)線毛細(xì)胞已經(jīng)是一個比較成熟的毛細(xì)胞再生研究模型，側(cè)線毛細(xì)胞與斑馬魚內(nèi)耳毛細(xì)胞在發(fā)育和分化立體模式、結(jié)構(gòu)及功能調(diào)控機(jī)制上極為相似，且位于體表，易于觀察，在損傷后能自

3、發(fā)再生。既往動物實(shí)驗(yàn)研究表明氨基糖苷類抗生素引起的耳毒性機(jī)制與順鉑有所區(qū)別，與新霉素對比，順鉑能在一定程度上抑制毛細(xì)胞再生，但是順鉑抑制毛細(xì)胞再生的機(jī)制、此過程涉及因子以及順鉑是否影響毛細(xì)胞再生調(diào)控基因的啟動等目前仍然不清楚，所以氨基糖苷類藥物耳毒性模型不能代替順鉑耳毒性模型用于順鉑損傷后毛細(xì)胞再生的研究。鑒于此，采用順鉑建立斑馬魚幼魚側(cè)線毛細(xì)胞損傷及再生模型，并研究Shh信號通路在順鉑損傷后斑馬魚幼魚側(cè)線毛細(xì)胞再生過程中的表達(dá)及意義。

4、
　　目的:建立斑馬魚幼魚側(cè)線毛細(xì)胞順鉑損傷及再生模型;探究Shh信號通路在順鉑損傷后斑馬魚幼魚側(cè)線毛細(xì)胞再生過程中的表達(dá)及作用，為探討順鉑損傷后人類聽覺毛細(xì)胞再生提供借鑒。
　　方法:本實(shí)驗(yàn)采用50umol/L濃度的順鉑溶液處理受精后5天(5dpf)斑馬魚幼魚24h，撤藥后觀察側(cè)線毛細(xì)胞損傷及再生情況。為了探究Shh信號通路在順鉑損傷后斑馬魚幼魚側(cè)線毛細(xì)胞再生過程的表達(dá)及作用，采用斑馬魚整體原位雜交技術(shù)檢測Shh基因及下游

5、重要轉(zhuǎn)錄因子gli1在側(cè)線毛細(xì)胞再生過程的表達(dá)情況，并且采用Shh信號通路特異性抑制劑Cyclopamine抑制Shh信號通路后對比側(cè)線毛細(xì)胞再生情況。
　　結(jié)果:(1)對照組斑馬魚幼魚側(cè)線SO1、SO2、O1、OC1這四個神經(jīng)丘毛細(xì)胞平均數(shù)目為9.675±0.64603;移除順鉑后0h，毛細(xì)胞平均數(shù)目為0.2222±0.26352，而在移除順鉑后6h、12h、24h及48h，毛細(xì)胞平均數(shù)目分別為0.6944±0.30046、2.

6、0750±0.55340、4.1818±0.58192、6.5250±0.50621。各時段毛細(xì)胞恢復(fù)數(shù)占對照組毛細(xì)胞數(shù)百分比為7.18％、21.45％、43.22％、67.44％。(2)Shh基因和Gli1基因在對照組斑馬魚幼魚側(cè)線神經(jīng)丘都有表達(dá);在移除順鉑后6h，與對照組相比較，Shh基因表達(dá)量顯著下降，而隨著時間的推移，Shh基因表達(dá)量逐漸增高，恢復(fù)甚至超過對照組;Gli1基因的分布及表達(dá)情況類似于Shh基因。(3)Cyclopa

7、mine溶液處理組斑馬魚側(cè)線SO1、SO2、O1、OC1這四個神經(jīng)丘毛細(xì)胞平均數(shù)目為2.2955±0.49772，而未采用抑制劑組毛細(xì)胞平均數(shù)目為3.8000±0.94868，兩者差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＜0.05)。
　　結(jié)論:(1)順鉑可以有效破壞斑馬魚幼魚側(cè)線毛細(xì)胞，而側(cè)線毛細(xì)胞在損傷后可以自發(fā)再生，采用斑馬魚幼魚建立順鉑毛細(xì)胞損傷及再生模型可行。(2)Shh信號通路參與了斑馬魚幼魚側(cè)線神經(jīng)丘的正常發(fā)育及功能維持。(3)Shh信