基于斑马鱼睡眠行为探讨中药复方及表面活性剂对生物的影响及其作用机制

发布时间：2017-09-05 10:22

  本文关键词：基于斑马鱼睡眠行为探讨中药复方及表面活性剂对生物的影响及其作用机制

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【摘要】：抑郁是一种具有严重危害性的神经系统疾病,抗抑郁中药复方对于抑郁症的治疗具有多重优势,但是其作用机制仍不清楚。本论文中,选择了七个经典的抗抑郁中药复方(TCM),利用自动的视频追踪系统对受精后4天(dpf)的斑马鱼幼鱼睡眠／觉醒行为连续进行48 h的观察,基于5个行为学参数,通过中药与西药的相关性分析,研究预测归脾汤作用靶点可能为伽马氨基丁酸(GABA)和谷氨酸,桃红四物汤、杞菊地黄丸及六君子汤可能作用于肾上腺素、五羟色胺(5-HT)及多巴胺(DA)信号通路,甘麦大枣汤和温胆汤与经典的抗抑郁药马普替林、阿米替林可能具有相同的作用机制,这些结果还需进一步的体外及体内实验验证。本论文基于斑马鱼行为学评价平台,能实现自动的、高通量的、快速的药物及小分子化学物筛选。这个研究是首次在体内结合中药研究和斑马鱼睡眠／觉醒行为,为探究传统中药复方的生物靶点提供了一个新的思路。表面活性剂由于其良好的物理化学性质广泛应用于工业、农业及日常生活中,作为一种有机污染物,表面活性剂对水生生物的毒性也受到广泛的关注。本文中探究了三个不同电荷的表面活性剂对斑马鱼幼鱼睡眠行为及早期发育的影响,分别是十二烷基硫酸钠(SDS)、十二烷基二甲基苄基氯化铵(1227)及脂肪醇聚氧乙烯醚(AEO-7)。首先,通过自动的视频追踪系统对4 dpf的斑马鱼幼鱼睡眠／觉醒行为进行48 h的观察,基于5个行为学参数,结果表明：1227增加了幼鱼的自发活动量,而AEO-7降低了其活跃程度。进一步,对斑马鱼胚胎进行表面活性剂处理后,SDS、1227、AEO-7均导致了幼鱼发育延迟,并且造成了头面积、眼面积及体长缩小,AEO-7处理组变化最显著。为了探究其机制,我们检测了胚胎外包标记ntl与斑马鱼脑部发育相关基因krox 20的表达水平,原位杂交结果表明这两个基因的表达模式均发生了改变,定量实时聚合酶连锁反应(qRT-PCR)结果显示表面活性剂处理组ntl的表达量增加,而krox 20的表达量降低。这些数据进一步完善了不同类型表面活性剂的生态毒性评估,为表面活性剂的安全使用提供了依据,对表面活性剂污水的排放起到了警示作用。
【关键词】：斑马鱼 抗抑郁中药复方 表面活性剂 睡眠/觉醒行为 基因表达
【学位授予单位】：南开大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：R285.5
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 符号说明10-12
• 第一章 绪论12-20
• 第一节 模式动物—斑马鱼12-13
• 1.1.1 斑马鱼简介12
• 1.1.2 斑马鱼作为模式生物的优势及应用12-13
• 第二节 抗抑郁中药复方作用机制的研究13-15
• 1.2.1 中药复方概述13-14
• 1.2.2 中药复方治疗抑郁症的研究现状14-15
• 第三节 表面活性剂对斑马鱼的影响15-16
• 1.3.1 表面活性剂的概述及应用15
• 1.3.2 表面活性剂对生物影响的研究现状15-16
• 第四节 斑马鱼行为学16-20
• 第二章 斑马鱼睡眠/觉醒行为探讨抗抑郁中药复方的生物靶点20-38
• 第一节 引言20-22
• 第二节 材料与设备22
• 第三节 实验方法22-26
• 2.3.1 斑马鱼的饲养22-23
• 2.3.2 中药复方的制备及成分分析23-24
• 2.3.3 预处理24
• 2.3.4 视频追踪设备24-25
• 2.3.5 行为参数的挖掘与数据分析25-26
• 第四节 实验结果26-34
• 2.4.1 斑马鱼幼鱼睡眠/觉醒实验方法的建立26-29
• 2.4.2 聚类分析29-31
• 2.4.3 睡眠/觉醒行为变化的定性与定量31-33
• 2.4.4 中药复方神经信号通路的预测33-34
• 第五节 讨论34-38
• 第三章 表面活性剂对斑马鱼幼鱼睡眠行为及早期发育的影响38-56
• 第一节 引言38-39
• 第二节 材料与设备39-40
• 第三节 实验方法40-45
• 3.3.1 化合物40
• 3.3.2 预处理40
• 3.3.3 斑马鱼睡眠/觉醒行为学实验40
• 3.3.4 斑马鱼早期发育形态学分析40-41
• 3.3.5 胚胎整体原位杂交41-43
• 3.3.6 qRT-PCR检测ntl和krox 20的表达43-44
• 3.3.7 数据分析软件44-45
• 第四节 实验结果45-54
• 3.4.1 斑马鱼幼鱼睡眠/觉醒实验方法的建立以及表面活性剂的表征45-46
• 3.4.2 睡眠行为表型的聚类分析46-47
• 3.4.3 斑马鱼睡眠/觉醒行为的定性与定量分析47-48
• 3.4.4 表面活性剂对斑马鱼早期发育的影响48-52
• 3.4.5 胚胎发育相关基因的表达52-54
• 第五节 讨论54-56
• 第四章 结论56-58
• 第一节 研究成果小结56
• 第二节 不足之处56-58
• 附录A 中药复方UPLC和Q-TOF-MS分析58-70
• 附录B 附属图片70-104
• 参考文献104-110
• 致谢110-112
• 个人简历、在学期间发表的学术论文与研究成果112

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