近日，蘇州大學(xué)基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)與生物科學(xué)學(xué)院"基于斑馬魚模型的聚乳酸安全性評價”總結(jié)報(bào)告公布.
研究人員采用模式生物斑馬魚模型對聚乳酸的安全性進(jìn)行了系統(tǒng)的評價，包括斑馬魚的急性胚胎毒性評估，刺激性評價，皮膚光毒性評價，對血管生成和發(fā)育的影響，對甲狀腺內(nèi)分泌的影響，對肝臟的影響，及對腸道病理變化等，為聚乳酸的后續(xù)用途開發(fā)提供生物安全性依據(jù)。
斑馬魚是一種亞熱帶淡水魚類，是生命科學(xué)領(lǐng)域常用的脊椎模式生物。馬魚全基因組測序與人類基因的相似度高達(dá)87%，在斑馬魚上做試驗(yàn)所得到的評價結(jié)果在多數(shù)情況下也適用于人體。目前，已經(jīng)成為脊椎動物中最適于做發(fā)育生物學(xué)和遺傳學(xué)研究的模式生物，也是最有潛力的毒理模式脊椎動物之一。國內(nèi)外已經(jīng)廣泛將斑馬魚應(yīng)用于急、慢性毒性實(shí)驗(yàn)的高通量篩選。
斑馬魚的急性胚胎毒性評估
在斑馬魚胚胎受精后初期，用不同濃度的聚乳酸浸泡5天，觀察斑馬魚心臟、腦部、眼肝臟、腸道、軀干/尾/脊索、肌肉/體節(jié)、鰭、體長、身體著色、循環(huán)系統(tǒng)、身體水腫和出血等毒性反應(yīng)情況，統(tǒng)計(jì)畸形率和死亡率。
結(jié)果顯示，各個濃度的聚乳酸浸泡后，胚胎并沒有看到明顯的病變現(xiàn)象，和對照組沒顯著差別.
刺激性評價
斑馬魚胚胎接觸外源化合物刺激會產(chǎn)生免疫反應(yīng)比如炎癥反應(yīng)，中性粒細(xì)胞發(fā)生免疫應(yīng)答，向皮膚表皮遷移并聚集。采用實(shí)驗(yàn)室巨噬細(xì)胞特異表達(dá)基因品系Tg(mpo:EGFP)檢測聚乳酸的刺激作用，通過在熒光顯微鏡下觀察胚胎表面帶有綠色熒光的巨噬細(xì)胞數(shù)量來顯示聚乳酸刺激性強(qiáng)度的大小。
在受精后小時拍照，發(fā)現(xiàn)低濃度和高濃度對免疫細(xì)胞的影響沒明顯的統(tǒng)計(jì)學(xué)差異。
皮膚接觸到光敏性物質(zhì)后，在光照下可能產(chǎn)生局部或全身的毒性效應(yīng)。根據(jù)斑馬魚胚胎的生長發(fā)育狀況可以評價受試物聚乳酸的光毒性。
將斑馬魚胚胎(4-6hpf 受精后4-6小時)暴露于不同濃度的聚乳酸溶液，采用同等劑量的光進(jìn)行照射，進(jìn)行多組重復(fù)實(shí)驗(yàn)，96小時后記錄斑馬魚胚胎的狀態(tài)。
結(jié)果顯示沒有統(tǒng)計(jì)學(xué)顯著差異。
對血管生成和發(fā)育的影響
血管特異性標(biāo)記的轉(zhuǎn)基因魚Tg(flk:GFP)浸泡（或飼喂）待測的聚乳酸，經(jīng)過3-4天后，通過熒光顯微鏡觀察血管的發(fā)育狀態(tài)，評估聚乳酸對血管的影響。
用Image J軟件分析了SIV腸下靜脈的面積，進(jìn)行比較，分析是否存在差異.結(jié)果顯示，聚乳酸處理組和對照組之間沒有顯著差異。
對甲狀腺內(nèi)分泌的影響
浸泡-定時間聚乳酸后，收集處理和未處理的斑馬魚幼魚，通過ELISA試劑盒檢測促甲狀腺激素(TSH），甲狀腺激素(T3和T4)的含量，通過統(tǒng)計(jì)學(xué)分析評估聚乳酸是否會對斑馬魚甲狀腺內(nèi)分泌會有影響。
結(jié)果顯示，聚乳酸對斑馬魚甲狀腺激素的分泌沒顯著的影響
對肝臟的影響
用肝臟特異性標(biāo)記的轉(zhuǎn)基因魚浸泡4天后，通過熒光顯微鏡觀察肝臟的發(fā)育狀態(tài)。對拍攝的熒光圖片，利用軟件Image J 進(jìn)行半定量分析，主要統(tǒng)計(jì)熒光的面積。對數(shù)據(jù)用SPSS軟件采取單獨(dú)T檢驗(yàn)分析。
黑色為對照組，紅色為處理組，顯示P值為6.1%，沒達(dá)到統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。差異不顯著。
腸道組織切片病理變化觀察
利用合適的待測聚乳酸浸泡（或飼喂）斑馬魚，取腸道組織，做成切片，染色，顯微觀察病理變化。
在1250 mg/2500 ml（高濃度）和125 mg/2500 ml（低濃度）進(jìn)行成魚浸泡20天，未觀察到顯著的死亡現(xiàn)象。
顯微鏡下觀察對比后發(fā)現(xiàn)斑馬魚的肌肉形態(tài)和結(jié)構(gòu)，鰓形態(tài)和結(jié)構(gòu)，腸道結(jié)構(gòu)并無太大變化。
研究人員發(fā)現(xiàn) 0，0.05，0.1，0.25，0.5 和1 mmg/ml 的聚乳酸對斑馬魚沒有急性胎毒性影響。實(shí)驗(yàn)中所用的各個濃度對馬魚的刺激性，皮膚光毒性，血管生成和發(fā)育，甲狀腺內(nèi)分泌，肝臟，腸道，肌肉，鰓均無顯著影響。建議后續(xù)從基因水平、代謝水平和蛋白質(zhì)水平整體評價聚乳酸的安全性問題。
項(xiàng)目由安徽豐原福泰來聚乳酸有限公司資助完成