糖皮质激素是一类内源性的类固醇激素,其表达受下丘脑-垂体-肾上腺轴控制。这些糖皮质激素调节细胞生长,分化和凋亡,在生命活动的调节中起着非常重要的作用。糖皮质激素类药物地塞米松磷酸钠是一类应用广泛的处方药,主要作用是抗炎和免疫抑制。临床上用于治疗哮喘,皮炎,风湿性关节炎和一些自身免疫性疾病,也用于抑制移植排斥反应。然而,地塞米松磷酸钠也具有致畸作用,最常见的致畸效应就是腭裂。通常使用哺乳动物模型研究人类疾病和筛选药物,这是由于哺乳动物基因组具有高度同源性。但是,建立哺乳动物模型耗时,昂贵,而且在体和离体实验数据相差较大,不能有效的进行毒性预测。斑马鱼是最具有潜力的在体毒理学模式生物之一。它是一种公认的评价药物发育毒性的理想模型。斑马鱼胚胎发育过程中对环境因素的影响极为敏感。而且斑马鱼胚胎实验是一种无痛的在体实验,正在逐渐替代其他类型的动物实验。斑马鱼用于毒性实验,很大程度上得益于与人类基因组高度同源。基因的同源性使得斑马鱼有与人类类似的生理和解剖学特征。对外源性化学物质的反应也与人类非常类似。而且,斑马鱼胚胎的透明特征使得实验中可以直接观察胚胎发育的各个时期,包括器官形成,血管形成和毒性反应中形态学的变化。最后,斑马鱼实验费用低,这是因为斑马鱼个体小,需要的养殖费用相对哺乳动物大大降低。目前国内外以斑马鱼为模式生物进行药物毒性试验和前期筛选尚处于起步阶段,本文以斑马鱼为模式生物通过测定LC50值,观察形态学改变,测定相关基因表达的改变,研究地塞米松磷酸钠导致斑马鱼颅面部发育异常的机制,同时建立一种以斑马鱼为模式生物简便的预测药物发育毒性的方法。第一部分地塞米松磷酸钠对斑马鱼半数致死浓度的测定目的:研究地塞米松磷酸钠对斑马鱼的半数致死浓度,评价斑马鱼模型对哺乳动物毒性数据预测的准确性。方法:采用寇氏法计算地塞米松磷酸钠对斑马鱼的LC50值,将所得结果与哺乳动物的半数致死量进行线性回归分析。结果:测定得地塞米松磷酸钠对斑马鱼的LC50值为443.86mg/L。且与大鼠的LD50值存在线性关系。结论:斑马鱼作为动物模型分析药物毒性,所需药物量少,且对哺乳动物的LD50具有良好的预测性。第二部分地塞米松磷酸钠导致斑马鱼颅面部畸形目的:以斑马鱼作为模式生物,研究地塞米松磷酸钠对斑马鱼颅面部发育的毒性,以期建立起一种快速,直观,准确的药物发育毒性的动物模型评价体系。方法:斑马鱼胚胎分为4组,分别为control组,地塞米松磷酸钠5,10,50mg/L实验组,进行作用至受精后96小时停止。计算胚胎的孵出率,存活率,畸形率和心率;进行体视显微镜观察,AO染色和Alcian-Blue染色后观察斑马鱼胚胎及幼鱼颅面部发育畸形和细胞凋亡情况。结果:与control组相比,斑马鱼胚胎的孵出率,存活率,畸形率和心率均发生变化,其中畸形率变化显著,50 mg/L实验组畸形率高达71.33±6.5%,相对于control组4.67±1.8%;体视显微镜观察到各实验组均有发育畸形现象存在,50 mg/L实验组畸形最为严重;AO染色显示相对于control组,5,10,50mg/L实验组均存在细胞调亡现象;Alcian-Blue染色进一步证实了地塞米松磷酸钠导致颅面部软骨发育畸形。结论:应用斑马鱼为模式生物进行地塞米松磷酸钠颅面部发育毒性实验,所得数据与其他模式生物实验数据一致。斑马鱼为模式生物进行发育毒性分析耗时少,成本低,结果具有良好的预测性,可以作为传统模式生物的替代模型快速,直观,准确的进行药物毒性评价。第三部分地塞米松磷酸钠对斑马鱼颅面发育相关基因表达的影响目的:研究地塞米松磷酸钠对斑马鱼颅面部发育相关基因表达的影响。同时以斑马鱼为模式生物,建立一种通过测定相关基因的表达变化,研究化合物发育毒性的便捷方法。方法:斑马鱼胚胎分为4组,分别为control组,地塞米松磷酸钠5,10,50mg/L实验组,进行作用至受精后96小时停止。采用荧光定量PCR法测定斑马鱼中颅面部发育相关基因egf、tgfβ1和mmp-13的表达水平。结果:与control组相比,地塞米松磷酸钠作用后48,72,96小时均促进egf、tgfβ1和mmp-13 mRNA表达水平升高。结论:地塞米松磷酸钠引起egf、tgfβ1和mmp-13 mRNA表达水平升高,斑马鱼颅面部发育异常可能与这些基因的表达增多有关。同时,斑马鱼与哺乳动物的蛋白质结构功能具有高度同源性,使其可以为研究药物的发育毒性和药物安全性的前期筛选提供可靠稳定的数据。