斑马鱼神经行为组学作为新兴辅助方法用于探究环境污染物的神经毒性效应
斑马鱼神经行为组学作为新兴辅助方法用于探究环境污染物的神经毒性效应
【摘要】：目的斑马鱼(Danio rerio)已成为环境毒理学研究的重要模式生物。其独特的性质,如体积小、易饲养,成本低,高繁殖力,胚胎透明且体外发育,适用于大规模、大浓度范围、高通量的化合物毒性筛选研究。同时,斑马鱼基因组与人类高度相似,神经递质系统与哺乳动物类似,行为特征复杂多变,使其成为基于神经行为学表型的高通量化合物筛选系统,可高效地应用于神经毒性危害鉴别及毒性效应和机制研究。由于计算机辅助的模式识别技术和数据挖掘及可视化技术的飞速发展,基于斑马鱼行为学的大数据提取与分析方式广泛应用于环境污染物的神经毒性的探究。材料方法借助商业化的斑马鱼行为追踪系统,环境污染物处理后的斑马鱼的神经行为学特征进行提取与分析,通过数据挖掘的手段,得到斑马鱼行为学的特征码,从而进行环境污染物神经毒性效应及机制的预测分析。结果应用"斑马鱼神经行为组学"对环境浓度范围的铅诱发的行为毒性进行分析,同时测量了脑中神经毒性关键基因的转录水平变化,证实斑马鱼行为组学可作为新兴辅助方法用于探究环境污染物的神经毒性效应。结论本报告将初步探讨斑马鱼神经行为学用于环境污染物神经毒性鉴定以及毒性效应机制的研究。此外,将提出"神经行为组学"的概念,并讨论相关技术在环境污染物神经毒理学研究中的应用。最后,斑马鱼行为组学技术的局限性也将被讨论。新近发展的神经行为组学与转录组学、蛋白组学、代谢组学技术相结合将有望成为鉴定和评价环境污染物神经毒性效应与机制的重要手段。
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