一种快速准确评价外界因素对神经作用的方法

本发明涉及一种快速准确评价外界因素对神经作用的方法，属于药物筛选领域。

背景技术：

1、多巴胺能神经元(da能神经元)是指含有并释放多巴胺这一神经递质的神经元。da能神经元是在大脑中分布最广泛的神经元之一，广泛分布在中枢神经系统，可以调节和控制运动、认知、奖赏、情感、学习记忆和神经内分泌等重要的行为过程，与很多疾病的发生发展有关。da能神经元受损属于神经系统退行性病变，会影响机体多种生理功能的正常发挥，除可引起帕金森病的发生外，还会导致其他一些神经系统疾病，如精神分裂症、tourette综合症、注意力缺陷多动综合症和垂体肿瘤的发生等。农药、杀虫剂、毒品及其他药物或化学物质都可能会导致脑内da能神经元受损，造成神经损伤。因此da能神经元的变化可作为药物(化合物)神经毒性评价和神经保护活性筛选的一个重要指标。

2、目前da能神经元检测的模型主要有哺乳动物模型、非哺乳动物模型和体外da能神经元细胞模型。哺乳动物模型是通过检测黑质致密部中酪氨酸羟化酶(tyrosinehydroxylase,th)阳性da能神经元的数量和th蛋白水平，或者中枢神经系统da能神经元的成像。此模型操作复杂耗时长且成本高，并不适合高通量筛选，无法直观观察其变化情况。细胞模型是检测da能神经元标志物的表达，操作简单快速，但不能反映化合物对脑内da能神经元的影响，具有一定的局限性。

3、近年来，斑马鱼模型被广泛应用于药物(化合物)神经毒性评价和神经保护活性筛选中，是常用的非哺乳动物模型。斑马鱼在胚胎发育阶段就可观察到成熟完整的中枢神经系统，且斑马鱼端脑部位和人类的基底节同源，与人脑部在结构和功能上高度相似，da能神经元位于斑马鱼间脑腹侧。此外，斑马鱼是体外受精，胚胎透明易观察，通过绿色荧光标记da能神经元的转基因斑马鱼可以在显微镜下活体观察da能神经元的改变，适合大规模的药物筛选。因此，斑马鱼模型在神经系统疾病研究上具有一定优势，现已成为研究神经系统疾病的最佳模式生物。

4、在应用斑马鱼模型评价化合物对da能神经元作用的实验中，目前使用的指标主要是da能神经元细胞数量和da能神经元长度。da能神经元细胞数量是通过检测da能神经元细胞标志蛋白-酪氨酸羟化酶(tyrosine hydroxylase，th)的信号分布定位来实现，通过对斑马鱼的酪氨酸羟化酶(th)免疫染色后，在显微镜下观察计数，实验方法较为繁琐[1,2]。ren等人和jin等人采用da能神经元长度变化来评价药物(化合物)神经毒性和神经保护活性，该方法通过选定荧光标记的斑马鱼da能神经元，计算da能神经元长度来评价化合物的神经毒性和神经保护活性[3,4]，但是在实际的实验过程中存在不足之处。da能神经元长度检测未考虑到同一发育时期的斑马鱼个体自身发育存在差异，因此，不能区分实验之间的不同结果是由于斑马鱼个体差异还是化合物本身导致的差异，影响实验结果的准确性。

技术实现思路

1、针对现有技术的不足，本发明提供了一种快速准确评价外界因素对神经作用的方法。

2、本发明首次发现，采用da能神经元相对长度(da能神经元长度/斑马鱼头部长度×100％)为指标，来评价外界因素对da能神经元的作用，克服斑马鱼的个体差异问题。

3、本发明的技术方案如下：

4、斑马鱼多巴胺能神经元相对长度在评价外界因素对神经作用中的应用；

5、斑马鱼多巴胺能神经元相对长度＝斑马鱼多巴胺能神经元长度(l1)/斑马鱼头部长度(l2)×100％；斑马鱼头部长度(l2)为斑马鱼吻部到胸鳍的垂直距离。

6、根据本发明优选的，所述应用中，对神经作用包括对神经的修复、保护作用，对神经的损伤作用或对神经无作用。

7、根据本发明优选的，斑马鱼多巴胺能神经元相对长度在评价外界因素对多巴胺能神经元作用中的应用。

8、进一步优选的，所述应用中，对多巴胺能神经元作用包括对多巴胺能神经元的修复、保护作用、对多巴胺能神经元的损伤作用或对多巴胺能神经元无作用。

9、根据本发明优选的，所述应用中，外界因素包括：缺氧、外伤、化合物、组合物或重金属。

10、进一步优选的，所述应用中，外界因素包括：缺氧、丹参素异丙酯(idhp)或1-甲基-4-苯基-1,2,3,6-四氢吡啶(mptp)。

11、一种快速准确评价外界因素对神经作用的方法，包括如下步骤：

12、将外界因素作用于斑马鱼样本作为实验组，并设置相应的空白对照组，然后测定实验组和空白对照组中斑马鱼多巴胺能神经元长度(l1)和斑马鱼头部长度(l2)，然后计算斑马鱼多巴胺能神经元相对长度，与空白对照组相比，实验组的斑马鱼多巴胺能神经元相对长度显著降低，判断外界因素对神经有损伤作用；与空白对照组相比，实验组的斑马鱼多巴胺能神经元相对长度显著增加，判断外界因素对神经有修复或保护作用；与空白对照组相比，没有显著性变化，判断外界因素对神经没有作用；

13、斑马鱼多巴胺能神经元相对长度＝斑马鱼多巴胺能神经元长度(l1)/斑马鱼头部长度(l2)×100％；斑马鱼头部长度(l2)为斑马鱼吻部到胸鳍的垂直距离。

14、根据本发明优选的，所述方法中，神经为多巴胺能神经元。

15、根据本发明优选的，所述方法中，所述斑马鱼为多巴胺能神经元特异表达荧光的转基因斑马鱼。

16、进一步优选的，所述斑马鱼为绿色荧光标记多巴胺能神经元的转基因斑马鱼、红色荧光标记多巴胺能神经元的转基因斑马鱼。

17、进一步优选的，所述斑马鱼样本包括健康斑马鱼或斑马鱼神经损伤模型。

18、根据本发明优选的，所述方法中，所述斑马鱼的鱼龄为3-5dpf。

19、根据本发明优选的，所述方法中，外界因素包括：缺氧、外伤、化合物、组合物或重金属。

20、进一步优选的，所述方法中，外界因素包括：缺氧、丹参素异丙酯(idhp)或1-甲基-4-苯基-1,2,3,6-四氢吡啶(mptp)。

21、斑马鱼多巴胺能神经元相对长度在筛选治疗神经性疾病药物中的应用；

22、斑马鱼多巴胺能神经元相对长度＝斑马鱼多巴胺能神经元长度(l1)/斑马鱼头部长度(l2)×100％；斑马鱼头部长度(l2)为斑马鱼吻部到胸鳍的垂直距离。

23、根据本发明优选的，所述神经性疾病包括帕金森病、癫痫。

24、本发明的有益效果如下：

25、本发明首次将多巴胺能神经元相对长度作为斑马鱼神经系统功能评价的检测指标，更加科学、客观，提高了结果的准确性；建立的外界因素对斑马鱼多巴胺能神经元作用的评价方法具有简单、快速、稳定可靠和重复性好的优点。

技术特征：

1.斑马鱼多巴胺能神经元相对长度在评价外界因素对神经作用中的应用；

2.如权利要求1所述的应用，其特征在于，对神经作用包括对神经的修复、保护作用，对神经的损伤作用或对神经无作用。

3.如权利要求1所述的应用，其特征在于，斑马鱼多巴胺能神经元相对长度在评价外界因素对多巴胺能神经元作用中的应用。

4.如权利要求3所述的应用，其特征在于，对多巴胺能神经元作用包括对多巴胺能神经元的修复、保护作用、对多巴胺能神经元的损伤作用或对多巴胺能神经元无作用。

5.如权利要求1-4任一项所述的应用，其特征在于，外界因素包括：缺氧、外伤、化合物、组合物或重金属；

6.一种快速准确评价外界因素对神经作用的方法，其特征在于，包括如下步骤：

7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，神经为多巴胺能神经元；

8.如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述方法中，外界因素包括：缺氧、外伤、化合物、组合物或重金属；

9.斑马鱼多巴胺能神经元相对长度在筛选治疗神经性疾病药物中的应用；

10.如权利要求9所述应用，其特征在于，所述神经性疾病包括帕金森病、癫痫。

技术总结
本发明提供了一种快速准确评价外界因素对神经作用的方法，属于药物筛选领域，斑马鱼多巴胺能神经元相对长度在评价外界因素对神经作用中的应用；斑马鱼多巴胺能神经元相对长度＝斑马鱼多巴胺能神经元长度/斑马鱼头部长度×100％；一种快速准确评价外界因素对神经作用的方法，根据实验组和空白对照组中斑马鱼多巴胺能神经元相对长度的显著性变化，评价外界因素对神经作用；斑马鱼多巴胺能神经元相对长度在筛选治疗神经性疾病药物中的应用，斑马鱼DA能神经元相对长度能更准确的反映外界因素对DA能神经元的作用。

技术研发人员：张云,张思岳,徐凤华,曹永娜,夏青,孙晨,刘可春,林厚文,李培海,盛文龙,陈维云
受保护的技术使用者：山东省科学院生物研究所
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13