5-羟甲基糠醛通过活性氧和Wnt信号通路影响斑马鱼幼鱼心血管发育研究

作者：冯诗缘; 吴雯; 史静玲; 姜宇^*

来源：中华实验外科杂志, 2023, 40(08).

• 5-羟甲基糠醛
• 心脏毒性
• 血管
• 活性氧自由基
• 斑马鱼

目的探索5-羟甲基糠醛(5-HMF)影响心血管发育的机制。方法以10、25、50 μg/ml的5-HMF处理受精8 h后的AB系斑马鱼幼鱼, 用E3溶液处理同胞幼鱼作为对照组, 进行形态组织学观察, 吖啶橙染色检测细胞凋亡, 实时定量聚合酶链反应(RT-qPCR)检测相关基因表达。用抗氧化剂N-乙酰-l-半胱氨酸(NAC)和Wnt信号通路激活剂(BML)处理幼鱼进行挽救实验, 比较各组幼鱼心血管发育情况。数据比较采用单因素方差分析。结果高浓度5-HMF处理组幼鱼心率、心包水肿程度、静脉窦-动脉球距、凋亡染色面积[(76.23±2.59)次/20 s、(65.83±3.12)%、(18.38±2.33) μm、(8 639.28±798.06)]均高于对照组[(14.39±3.41)次/20 s、(0.84±0.12)%、(14.39±0.76) μm、(1 420.84±359.34)], 差异有统计学意义(t=9.312、8.590、11.784、9.786, P<0.05)。高浓度5-HMF处理组幼鱼心脏发育相关基因心脏特异性同源盒转录因子(nkx2.5)、T-框蛋白5(Tbx5)、锌指转录因子(gata4)和血管发育相关基因血管内皮生长因子A旁系同源基因(VEGF-A)的表达水平(0.48±0.06、0.34±0.04、0.64±0.08、0.78±0.13)均低于对照组(1.00±0.12、1.00±0.17、1.00±0.13、1.00±0.18), 差异有统计学意义(t=5.624、4.439、5.804、6.872, P<0.05)。而凋亡相关基因B细胞淋巴瘤/白血病-2相关X蛋白(bax)和p53的表达水平(2.56±0.36、3.65±0.48)均高于对照组(1.00±0.18、1.00±0.13), 差异有统计学意义(t=7.283、6.392, P<0.05)。NAC和BML可以挽救5-HMF引起的表型异常。结论高浓度5-HMF提高了斑马鱼幼鱼活性氧水平, 抑制Wnt信号通路的转导, 最终导致斑马鱼幼鱼心血管发育异常。

• 单位
  南京医科大学