SHH信號通路在順鉑損傷后斑馬魚幼魚側線毛細胞再生過程中的表達及意義.pdf

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

2、再生。Sonic hedgehog(Shh)信號通路在哺乳動物耳蝸發(fā)育及毛細胞形成中，起著非常重要的調控作用，盡管目前有大量關于Shh在內耳發(fā)育過程中作用的研究，但是其在毛細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％，斑馬魚幼魚側線毛細胞已經是一個比較成熟的毛細胞再生研究模型，側線毛細胞與斑馬魚內耳毛細胞在發(fā)育和分化立體模式、結構及功能調控機制上極為相似，且位于體表，易于觀察，在損傷后能自

3、發(fā)再生。既往動物實驗研究表明氨基糖苷類抗生素引起的耳毒性機制與順鉑有所區(qū)別，與新霉素對比，順鉑能在一定程度上抑制毛細胞再生，但是順鉑抑制毛細胞再生的機制、此過程涉及因子以及順鉑是否影響毛細胞再生調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胞再生的研究。鑒于此，采用順鉑建立斑馬魚幼魚側線毛細胞損傷及再生模型，并研究Shh信號通路在順鉑損傷后斑馬魚幼魚側線毛細胞再生過程中的表達及意義。

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

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

6、0750±0.55340、4.1818±0.58192、6.5250±0.50621。各時段毛細胞恢復數占對照組毛細胞數百分比為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線神經丘都有表達;在移除順鉑后6h，與對照組相比較，Shh基因表達量顯著下降，而隨著時間的推移，Shh基因表達量逐漸增高，恢復甚至超過對照組;Gli1基因的分布及表達情況類似于Shh基因。(3)Cyclopa

7、mine溶液處理組斑馬魚側線SO1、SO2、O1、OC1這四個神經丘毛細胞平均數目為2.2955±0.49772，而未采用抑制劑組毛細胞平均數目為3.8000±0.94868，兩者差異有統(tǒng)計學意義(P＜0.05)。
　　結論:(1)順鉑可以有效破壞斑馬魚幼魚側線毛細胞，而側線毛細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線神經丘的正常發(fā)育及功能維持。(3)Shh信