斑马鱼在急性肾损伤研究中的应用进展
2021-03-05马田田施潇潇陈丽萌
基础医学与临床 2021年2期
马田田,施潇潇,陈丽萌*
(中国医学科学院 北京协和医学院 北京协和医院 1.肾内科; 2.疑难重症及罕见病国家重点实验室,北京 100730)
急性肾损伤(acute kidney injury, AKI)是临床常见的急危重症,主要表现为短期内肾功能的快速下降及代谢废物的蓄积。AKI 防治形势严峻,住院人群AKI发病率约为21%[1],是慢性肾脏病和死亡的独立危险因素,因此研究AKI的发病机制有重要的现实意义。经典的啮齿类基因敲除模式动物长期以来广泛用于AKI研究,但存在周期偏长、费用较高、效率偏低等不足,并且难以在活体动物中直接观察肾脏结构和病变。而斑马鱼与其他脊椎动物相比,具有产卵量大、胚胎易得、发育周期短、透明便于体外观察等优势,近年来广泛用于先天性肾脏和尿路畸形[2]、多囊肾[3]和AKI[4-6]等多种肾脏疾病模型的研究。斑马鱼基因功能的遗传学研究方法如利用吗啉代寡聚核糖核酸(morpholinos, MOs)或CRISPR
(clustered regularly interspaced short palindromic repeats)/Cas9核酸酶技术进行基因敲低、基因敲除、基因拯救和过表达等,进一步观察斑马鱼的肾脏疾病表型,同样很有前景。目前,国内外已建立起斑马鱼作为AKI模型的诸多研究方法,斑马鱼作为一种新的模式生物有望在AKI的病理生理及分子机制等方面提供更多信息。本文将简述斑马鱼肾脏的结构和功能、斑马鱼AKI模型建立方法以及在AKI研究中的应用优势。
1 斑马鱼肾脏的结构和功能
斑马鱼有幼鱼和成鱼阶段,其肾脏发育也经历前肾和中肾两个阶段。斑马鱼的前肾在结构、细胞类型和功能上都与哺乳动物的肾脏极为相似[7](图1)。……
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