利用阿黴素與馬兜鈴酸建立斑馬魚腎臟疾病模式並探討其可能之致病機轉

哺乳類生物出生後，腎臟是一個主要的排泄器官，依發育的過程可分為三個時期：pronephros (前腎)、mesonephros (中腎)、與metanephros (後腎)等時期。而環境中存在的化學物質和藥物會影響腎臟的發育，進而影響腎臟和泌尿系統的形成甚至造成變異。而腎臟和泌尿系統發育發生異常，被認為與幼兒時期腎臟功能喪失有很高的相關性。在腎絲球疾病研究中，目前瞭解的致病機轉主要是因為腎絲球足細胞 (podocytes)， 細胞內氧化壓力異常增加和細胞發生凋亡造成。由先前研究顯示哺乳類和硬骨魚類腎臟器官型態存在許多相似之處，例如腎臟在魚類和哺乳類主要功能都是執行血液過濾、腎小管再吸收、以及體液排泄等功能。斑馬魚發育早期腎臟構造非常簡單，其腎元構造只包含兩個腎絲球，以及連接到泄殖腔的原腎小管。雖然較哺乳類腎臟構造簡單，但在斑馬魚腎臟中也具有與其他脊椎動物相似的同源基因且腎臟組織中相同型態的細胞，其功能或發育的過程都很相似。不過在哺乳類中對於腎臟發育相關的基因表現調節、細胞間的作用與其分子機轉，都還尚未清楚。本研究利用在腎絲球部位專一表現的 wt1b 和表達在原腎管 (pronephric tubule and ducts) 部位的cadherin 17 (cdh 17) 等基因的啟動子 (promoter) 片段，建立具有腎臟組織螢光的轉殖斑馬魚並將利用藥物處理誘發腎病變的腎臟疾病模式，用來探討其致病機轉。當使用藥物處理斑馬魚胚胎時，發現腎臟的部分在外觀上則是沒有明顯的異常，但以腎臟發育相關基因之表現分析，發現近曲腎小管專一表現的 slc20a1a 基因在藥物處理下會明顯受到抑制， 研究結果顯示斑馬魚系統中確實可利用藥物處理來建立斑馬魚腎臟疾病模式，並可用以探討急、慢性腎臟疾病形成的分子機轉並建立腎臟疾病藥物快速篩選的平台。