锰离子对斑马鱼大脑血清素系统及行为的影响：新发现的伴侣活性

《Neurochemical Journal》：Effects of Prolonged Exposure to Manganese Chloride on the Brain Serotonin Metabolism and Serotonin-Regulated Behavior in Zebrafish

为探究锰离子对斑马鱼大脑血清素（5-HT）系统及相关行为影响，研究发现其可提升 TPH 活性，具新意义。

　　锰离子对中枢神经系统有毒性，会导致运动障碍。斑马鱼（Danio rerio）在神经科学、精神药理学和毒理学研究中应用广泛。本研究旨在探究长期暴露于锰离子对斑马鱼大脑血清素（5-HT）系统，以及受该系统控制的斑马鱼行为的影响。研究选用 AB 品系的斑马鱼，分为四组，包括对照组以及分别暴露于 0.1mM、0.2mM 和 0.5mM 氯化锰（MnCl₂）溶液 10 天的实验组（药物添加至鱼缸水中）。在整个暴露过程中，利用 DanioStudio 软件持续记录并分析斑马鱼的运动情况。暴露第 11 天，通过新奇水箱潜水实验研究斑马鱼的行为，随后采用高效液相色谱法（HPLC）测定其大脑中 5-HT、5 - 羟吲哚乙酸（5-HIAA）的水平，以及 5-HT 合成和分解的关键酶 —— 色氨酸羟化酶（TPH）和单胺氧化酶（MAO）的活性。长期暴露于 MnCl₂对斑马鱼的体重、运动活性、在原鱼缸上下三分之一区域的停留时间，以及在新奇水箱潜水实验中的运动和探索活性、在上下三分之一区域的停留时间均无影响。此外，长期暴露于 MnCl₂对鱼脑中 5-HT、5-HIAA 水平以及 MAO 活性也没有影响。然而，在 0.2mM 和 0.5mM MnCl₂环境下饲养的斑马鱼，其 TPH 活性显著增加。在一项额外实验中，锰离子在体外可提高 TPH 分子的热稳定性。锰离子这种稳定（伴侣）活性首次得到证实。锰离子伴侣活性的发现，将有助于揭示药物伴侣作用的基本分子原理和机制。