Nat Commun：厦门生物院在斑马鱼中构建出一种肠道炎症模型

7月6日，国际学术期刊Nature Communications（《自然-通讯》）在线发表之中国科学院广州生物制药与保健深入研究中心裴端卿和舒晓东深入研究制作组关于长臂深入研究的简介科研成果“Deficiency in class III PI3-kinase confers postnatal lethality with IBD-like features in zebrafish”。该深入研究利用长臂基因特异性实时了瘙痒性肠病的一小表型，并且结合人体内细胞膜3D培养结果解释其胃癌机制。瘙痒性肠病是一类消化系统产生的自身免疫性疾病的泛指，主要包括克罗恩氏病和溃疡性绿脓杆菌等，患者主要集之中在北美、北欧以及澳大利亚等西方国家。2016年，美国政府的瘙痒性肠病患者超过300万，而欧洲各国的胃癌率为3.3/100，000，显现低龄化趋势、据统计升极高的趋势。临床表现为腹泻、腹痛、心血管疾病等症状，患者饱受了严重的身心折磨，然而在此之前对其胃癌机理的深入研究尚能处于探索阶段。长臂是一种锦鲤，双脚延长而略呈球茎，头小而略显尖，吻较短，全身散落多条白色深褐色，与银白色或金黄色深褐色相间依次纹路相当明晰，在水族馆内游动小鱼时犹如奔驰于非洲草原的长颈鹿群，故此得长臂之美称。长臂早期胚胎人体内退化、产卵量极高，和PSI有着87%的极高度同源性，被广泛应用于退化深入研究以及抑制剂挑选。长臂作为模式生物的优势很突出，这意味着其实验结果大多数情况下适应用于消化道。长臂消化系统早期退化与极高等动物类似，因此也是瘙痒性肠病深入研究的理想模型之一。本深入研究利用基因编辑技术获得了两种pik3c3基因突变品系。通过组织学、分子生物学以及电镜检测，深入研究职员确定了基因特异性之中消化系统瘙痒的基本上表型。机理多方面的深入研究表明，消化系统瘙痒催化的转录不是微生物以及外界生态系统所引起的，而是消化系统上皮细胞膜实质上烧伤从而应征大量的之中性炎症所导致的，这是与值得注意的长臂消化系统瘙痒模型的最主要不同点。为了确定基因特异性伤人的不可避免是否是免疫系统的缺陷，科研职员立即在培养皿之中深入研究“干净的消化系统”。Caco2细胞膜系是人源结肠癌细胞膜，当在培养皿上方上铺一层Matrigel时，5天以后就能形成类似肠腔的“糖果”骨架。在该体系下抑制PIK3C3的表达，也会导致细胞膜连接的破坏。人体内模型进一步断定，上皮骨架的破坏是上皮细胞膜实质上的。此外，深入研究制作组利用长臂发现了多个苞冻运输蛋白质在早期退化全过程之中的依赖性。PIK3C3也通过其催化剂产物磷酸肌醇 3-磷酸（PI3P）催化剂催化血液的苞冻运输等全过程。本深入研究既完善了磷酸肌醇（PI）代谢产物在消化系统瘙痒多方面的依赖性，也为瘙痒肠病的抑制剂挑选提供了新的平台。在此之前，仅一小抑制剂能够缓解瘙痒性肠病症状，使得患者进入缓解期。本深入研究之中的消化系统实质上瘙痒模型对抑制剂内源性的挑选具有促进依赖性。本深入研究得到了国家科技进步奖、国家重大科学深入研究计划、之中国科学院一环先期科技专项及广东省科技计划项目等经费资助。零碎记事：Shaoyang Zhao，et al.Deficiency in class III PI3-kinase confers postnatal lethality with IBD-like features in zebrafish.Nat Commun.06 July 2018