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环特斑马鱼技术,让抗病毒类产品的研发极速快跑!

作者:杭州环特生物科技股份有限公司 2022-12-27T10:54 (访问量:3126)

近日,全国各地相继优化调整疫情防控措施,周围的“小羊人”越来越多,新冠感染率居高不下,国内外各大研究机构也都在加班加点地开展预防新冠药物的研发与生产。

如何有效防治新冠,一直是大家十分关心的问题。为了快速评价、高效筛选有效的预防冠状病毒的产品,有效助力各类抗病毒药物包括感染者愈后康复的药剂及各类抗病毒产品的研发与功效验证,环特生物推出斑马鱼预防冠状病毒功效评价整体解决方案,用于评估样品对病毒及机体的整体干预作用。

01、斑马鱼病毒性肺炎模型

环特生物基于大量的斑马鱼实验数据研究发现,可以通过斑马鱼鱼鳔来建立新型快速肺泡炎性损伤模型(该研究成果已发表在国际期刊CellDeath & Disease上),并通过斑马鱼肺炎模型来对病毒性肺炎相关产品进行抗炎功效及安全性评价。

科学研究表明,斑马鱼鱼鳔与哺乳动物的肺在解剖学结构、形态学发育和转录模式上非常相似,在斑马鱼鳔中也可找到与人类肺泡表面活性蛋白相应的类似物。

在研究中,科学家发现病毒(Poly-IC)、脂多糖(LPS)以及空气细小颗粒均可引起不同程度的中性粒细胞炎性浸润及鱼膘病理结构损伤。同时,研究员们还利用斑马鱼鳔损伤模型进行肺损伤炎症通路抑制剂的初步筛选发现,干扰磷酸化信号分子可显著缓解脂多糖诱导鱼鳔中性粒细胞浸润及炎性损伤。

通过深入比较斑马鱼与小鼠急性肺损伤模型病理特征,发现斑马鱼鳔损伤可作为一种快速、便捷的体内肺泡损伤模型;斑马鱼肺炎模型,则是通过非常类似于病毒或病毒复制过程中形成的双链RNA——poly(i:c)的双链RNA结构,像某些病毒一样,具有很强的干扰素诱生作用,此模型适用于病毒性肺炎的抗炎功效评价。

02、预防冠状病毒功效评价方法

环特科研团队在病毒性抗炎功效评价实验时,通过选取受精后5天(5 dpf )转基因中性粒细胞荧光斑马鱼,经人为诱发肺炎(LPS处理)后建立相应的斑马鱼病毒性肺炎模型。

poly(i:c)的双链RNA结构非常类似于病毒或病毒复制过程中形成的双链RNA,因此,poly(i:c)能像某些病毒一样,具有很强的干扰素诱生作用,诱发斑马鱼中性粒细胞、巨噬细胞增多,促炎因子表达量上升。

在不同浓度中设置对照组,观察分析斑马鱼鳔中性粒及巨噬细胞、Q-PCR检测基因相对表达量等相关指标后综合得出实验结果。具体评价指标如下:

评价指标

1. 减轻身体的炎症反应

(1)鱼鳔中性粒细胞数目;

(2)鱼鳔凋亡细胞荧光强度;

(3)q-PCR检测炎症因子il-1β、il-6、tnf-α基因相对表达量;

(4)q-PCR检测病毒关键调控因子ccl2、ace2、tmprss2、catl、par2a基因相对表达量;

2. 改善身体氧化应激水平

(1)活性氧簇(ROS)水平;

(2)q-PCR检测duox基因相对表达量(ROS可由双氧化酶(DUOX)产生,DUOX是一种NADPH氧化酶)

3. 增强身体免疫力

(1)鱼鳔巨噬细胞荧光强度;

(2)T细胞荧光强度;

4. 缓解身体疼痛

(1)总运动次数;

5. 缓解身体嗜睡、乏力、疲劳症状

(1)总运动距离(或快速运动距离);

(2)ATP水平。

通过不同的评价指标,预防冠状病毒功效评价结果有着不同的展示方式,具体如下:

(1)中性粒细胞数目:提供表型图、柱状图

图1:斑马鱼中性粒典型图。向斑马鱼鱼鳔内注射病毒(Poly-IC)后,出现明显的炎症。图中黄色虚线所示为斑马鱼鱼鳔,绿色亮点为炎症细胞(中性粒细胞)。

图2:斑马鱼中性粒细胞个数

与模型对照组比较:*p < 0.05,***p < 0.001

(2)巨噬细胞荧光强度:提供表型图、柱状图

图3:斑马鱼巨噬细胞典型图(黄色虚线框为鱼鳔,绿色荧光颗粒为巨噬细胞)

图4:斑马鱼巨噬细胞荧光强度

与模型对照组比较:**p < 0.01

(3)q-PCR检测基因相对表达量:提供柱状图

图5:斑马鱼基因相对表达量(IL-1β)

与模型对照组相比,***p < 0.001

(4)T细胞荧光强度:提供表现图、柱状图

图6:T细胞减少症表型图

(箭头所指红点为斑马鱼的T细胞)

图7:斑马鱼T细胞数量(荧光强度)

与模型对照组比较,***p < 0.001

(5)总运动距离:提供轨迹图、柱状图

图8:斑马鱼运动轨迹图(黑线:斑马鱼静止运动轨迹;绿线:中速运动;红线:快速运动)

图9:斑马鱼总运动距离

与模型对照组相比,*p < 0.05,**p < 0.01,***p < 0.001

环特生物推出的“预防冠状病毒产品功效评价方案”, 让抗病毒类产品的研发极速快跑, 等你来体验!

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