STTT:浙江大学陈烨/邵建忠等合作开发新型的自发性炎症性肠病样表型的斑马鱼模型
2023-03-01 周 “ iNature”公众号 发表于上海
各种线粒体成分在IBD中的病理生理作用主要是未知的,需要开发新的动物模型来描绘致病基因和揭示相关机制。
炎症性肠病(IBD)是一种以慢性胃肠道炎症为特征的复杂综合征,被认为是一个全球性的健康问题,在西方发达国家尤其普遍,过去十年在发展中国家的发病率正在加速。
2023年2月27日,浙江大学陈烨、邵建忠及中国医学科学院基础医学研究所赵春华共同通讯在Signal Transduction and Targeted Therapy(IF=38)在线发表题为“A novel Trmt5-deficient zebrafish model with spontaneous inflammatory bowel disease-like phenotype”的研究论文,该研究开发了一种具有自发性炎症性肠病样表型的新型Trmt5缺陷斑马鱼模型。
迄今为止,IBD的主要病因仍然不明。积累的证据表明肠道炎症和线粒体功能障碍之间存在显着联系。在IBD患者和实验模型中观察到线粒体结构和功能异常。然而,各种线粒体成分在IBD中的病理生理作用主要是未知的,需要开发新的动物模型来描绘致病基因和揭示相关机制。
该研究基于tRNA甲基转移酶5 (TRMT5)基因生成了一种新的斑马鱼IBD模型,该基因在IBD患者的粘膜活检中表达降低。斑马鱼Trmt5与其其他生物的同源物的多次比对显示了广泛的蛋白质序列保守。作者使用CRISPR-Cas9方法生成了Trmt5基因的基因去除斑马鱼系。与胚胎死亡Trmt5?/?小鼠不同,Trmt5?/?斑马鱼存活了下来。当Trmt5?/?的肠道完全发育并具有功能,并且在斑马鱼中开始外养营养时,其肠道与野生型兄弟姐妹相当,相差5dpf。这可能是由于在幼虫早期母体表达Trmt5的丰度较高。之后,Trmt5?/?突变体逐渐表现出体长变短、背腹大小减小、死亡率显着提高等缺陷。
一种具有自发性炎症性肠病样表型的新型Trmt5缺陷斑马鱼模型(图源自Signal Transduction and Targeted Therapy )
总之,该研究在斑马鱼中产生了第一个Trmt5缺乏的脊椎动物系,具有自发发展的人类IBD病理特征,包括上皮破坏、杯状细胞衰竭和免疫系统过度激活。此外,与IBD治疗策略类似,该研究发现益生菌或MitoTempo给药后突变表型得到部分缓解。因此,该研究提出Trmt5?/?斑马鱼可以作为研究IBD发病机制的疾病模型,以及开发和评估潜在治疗干预措施的平台。总之,该研究结果表明,关注线粒体功能障碍可能在IBD患者中具有广泛的临床转化效用。
原始出处:
Zhao, Q., Chang, H., Zheng, J. et al. A novel Trmt5-deficient zebrafish model with spontaneous inflammatory bowel disease-like phenotype. Sig Transduct Target Ther 8, 86 (2023). https://doi.org/10.1038/s41392-023-01318-6.
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