荧光标记磷脂用于消化生理学的遗传分析

　　

    斑马鱼（zebrafish）是研究发育和分化的非常好的材料。这几年许多做果蝇的人都将兴趣转移到斑马鱼身上。去年有个在美国的中国人利用它找到一个造血的关键基因。
    现在，Thomas Jefferson大学的Steven Farber和同事以及宾夕法尼亚大学、华盛顿Carnegie研究所的研究人员又用斑马鱼作为一种研究哺乳动物脂类代谢的有用的工具。研究人员合成一种荧光标记磷脂，由于荧光共振能量传递原理（FRET），两个相邻的荧光分子发生淬灭。这些脂类是磷脂酶A2（PLA2）的底物，磷脂被分解后发出荧光，可以显示酶的活性区。而PLA2与脂类信号分子、脂类吸收、免疫和癌症密切相关。由于硬骨鱼和哺乳动物的脂类代谢相似，利用荧光磷脂和斑马鱼可以识别与人类脂肪代谢相关的基因，进而为研究控制胆固醇新药的主要成分提供线索。

    当喂食斑马鱼幼体荧光淬灭的磷脂时，肠内源的脂肪酶迅速分解磷脂，分解产物经转运后先出现在肝后在胆囊里产生强烈荧光。用atorvastatin（一种可以阻断人体胆固醇合成的药物）可以阻断这种反应。然而atorvastatin不能阻断水溶短链脂肪酸的代谢，这个结果与小鼠的实验结果相似，结合其他实验结果说明斑马鱼的脂类代谢与哺乳动物相似。

    用荧光磷脂对携带不同基因突变的斑马鱼突变体进行研究发现，由于发光磷脂有助于观察消化器官的形态和脂类消化进程、消化产物追踪分析，这种方法不但可以研究不同基因突变与形态、功能的相互关系，还可以检测一些常规方法检测不到的突变。例如，退行性致死突变fat free，形态没有异常然而出现非常明显的脂类代谢缓慢，对代谢产物进行分析表明这种突变影响胆汁形成或分泌而不是影响肠道脂类消化转运。实验同时证实了磷脂的周转与胆固醇代谢耦联。另外发光磷脂还有助于研究消化器官的形成、肠道折叠等一系列进程。

由于哺乳动物和硬骨鱼脂类代谢的相似性和影响人类脂类代谢的药物对斑马鱼同样有用，提示我们可以利用发光磷脂对斑马鱼进行突变分析来研究人类脂肪代谢相关疾病的基因分析。所以荧光标记磷脂提供一种灵敏的脂类代谢的检测方案，成为鉴定脊椎动物消化生理学相关基因的有力工具。