4.1 斑马鱼铁调素基因序列
2002年，Shike等首次从杂交条纹鲈的鳃分离出鱼类铁调素（hepcidin），并从金眼狼鲈克隆到cDNA及全基因序列。随后，国外研究者利用分子克隆等生物学技术从斑马鱼中成功检测或克隆到hepcidin基因，铁调素基因的2个基因hepcidin1和hepcidin2都是由3个外显子和2个内含子组成的，白鲈鱼、老鼠和人类都有相同的hepcidin基因。hepcidin1的编码序列和互补脱氧核糖核酸是相同的。3个编码序列的核苷酸替换导致hepcidin2两个aa串联替换，即亮氨酸55到丙氨酸56，谷氨酰胺55到苏氨酸56。两个铁调素上游的基因基本相同，上游地区包含TATA盒和几个公认的转录因子结合位点CAAT蛋白（C/EBPa、C/EBPb），肝细胞的核因子HNF3、HNF4、NF-κB。定量的铁调素PCR的分析成为一条线性的10～107拷贝的标准曲线，反转录酶-聚合酶链锁反应的溶解温度是78.6℃，10ng基因组的DNA能够准确反映定量hepcidin对照基因组DNA。
4.2 斑马鱼铁调素调控
在生理状态下，机体缺乏铁排泄机制，只有通过控制铁的吸收和衰老红细胞中铁的再循环来维持铁平衡状态。机体可感知血液中铁浓度的改变，对肠道铁吸收及单核巨噬细胞铁释放进行适度调节。hepcidin正是这一信号途径的铁调节激素，它参与机体铁稳态的调控，在体内调节铁离子的动态平衡。Pedro等研究实验性铁超量条件下，利用右旋糖酐铁注射斑马鱼贫血突变体，初期可逆转贫血现象，8个月后停止注射，突变体发展为严重的血蛋白过少性贫血，定量PCR显示，肝细胞内hepcidin mRNA水平较初期明显下降；正常对照组斑马鱼经注射右旋糖酐铁18h后，hepcidin mRNA表达量显著增加，说明铁水平是调节斑马鱼hepcidin表达的重要因素之一。铁过载时，该基因在肝脏中的表达量变化不显著，却可上调其在肾脏中的表达。上述结果说明，斑马鱼hepcidin与体内铁离子代谢有相关性，具体如何调控及其调控机制还有待于进一步验证。
白介素6（IL-6）刺激hepcidin转录合成的效应十分显著。Elizabeta等经试验证实，在人及鼠类急性炎性反应模型上，IL-6是诱导hepcidin合成的主要原因。2006年，Diedra等报道IL-6调控hepcidin的表达是通过信号转导蛋白3（STAT3），IL-6产生后与IL-6受体a和gp130复合物结合，从而激活JAKs，JAKs信号转导蛋白酪氨酸残基磷酸化进而使其激活，其中主要是STAT3，使其形成STAT3二聚体而被激活。激活的STAT3易位到细胞核内调控hepcidin表达的基因，从而调控hepcidin合成。对于人类来说，IL-6似乎是人类体内主要诱导铁调素升高的细胞因子，在斑马鱼IL-6的作用尚不确定。最近研究表明，HJV是作为BMPs的复合受体而参与调控hepcidin的表达，铁调素在人类和老鼠启动因子的结合位点C/EBPa和C/EBPb也发现在斑马鱼hepcidin基因的上游地区。转录因子C/EBPa和C/EBPb是激活人类和老鼠hepcidin的推动者。因此，斑马鱼模型对研究信号通路可能是有用的。尽管hepcidin表达最初发现主要在哺乳动物和鱼的肝脏，斑马鱼腹部器官、皮肤和心脏等脏器均检测出hepcidin表达。
4.3 斑马鱼铁调素与骨代谢相关研究
目前有文献报道，在高铁环境下用FAC干预斑马鱼4d后，各浓度组骨形成均受抑制，骨形成面积随FAC浓度增加而降低，提示铁过载可抑制斑马鱼骨骼形成，特别是抑制成骨的发育；另外有文献报道，斑马鱼破骨细胞在受精20d后出现。
（姜宇）
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