斑马鱼在新药药理毒理方面的研究_梁爽
《吡噻菌胺对斑马鱼的对映体选择性毒性作用及其机制研究》范文
《吡噻菌胺对斑马鱼的对映体选择性毒性作用及其机制研究》篇一一、引言近年来，随着环境污染的日益严重，农药等化学物质对生物体的毒性作用已成为重要的研究课题。
吡噻菌胺作为一种新型的农药，其广泛使用对环境生物的潜在影响引起了人们的关注。
斑马鱼作为一种重要的模式生物，常被用于生态毒理学研究。
本文旨在探讨吡噻菌胺对斑马鱼的对映体选择性毒性作用及其机制，以期为环境保护和农药安全使用提供理论依据。
二、材料与方法1. 材料实验所用的吡噻菌胺购自某知名化学试剂公司，斑马鱼购自某专业水族店。
实验过程中所使用的其他化学试剂均为分析纯。
2. 方法（1）毒性实验将斑马鱼分为不同浓度的吡噻菌胺处理组和对照组，观察各组斑马鱼的生存情况、行为变化及死亡情况。
（2）对映体选择性毒性研究利用手性分离技术，将吡噻菌胺分离为对映体，分别测定各对映体对斑马鱼的毒性作用。
（3）机制研究通过细胞学、分子生物学等方法，研究吡噻菌胺对斑马鱼的作用机制。
三、实验结果1. 毒性实验结果实验结果显示，随着吡噻菌胺浓度的增加，斑马鱼的生存率逐渐降低，行为出现异常。
高浓度组斑马鱼出现明显的中毒症状，如游动迟缓、呼吸困难等。
2. 对映体选择性毒性研究结果通过对映体分离技术，我们发现吡噻菌胺的两种对映体对斑马鱼的毒性作用存在显著差异。
其中，一种对映体的毒性作用明显强于另一种。
这表明吡噻菌胺对斑马鱼具有对映体选择性毒性作用。
3. 机制研究结果通过细胞学、分子生物学等方法，我们发现吡噻菌胺主要通过影响斑马鱼的神经系统、免疫系统等生理功能，导致其出现中毒症状。
具体机制包括干扰细胞内钙离子平衡、破坏细胞膜结构、影响基因表达等。
四、讨论本实验结果表明，吡噻菌胺对斑马鱼具有显著的毒性作用，且存在对映体选择性。
这可能与吡噻菌胺的化学结构、生物活性及环境因素等有关。
此外，我们还发现吡噻菌胺主要通过影响斑马鱼的神经系统、免疫系统等生理功能，导致其出现中毒症状。
因此，在农药使用过程中，应充分考虑其对环境生物的潜在影响，合理使用农药，以保护生态环境和人类健康。
斑马鱼在毒理学中的研究进展
斑马鱼在毒理学中的研究进展斑马鱼（Danio rerio）是一种小型热带鱼类，因其易于培养、繁殖和透明的胚胎而被广泛用于各个领域的研究中。
其中，斑马鱼在毒理学领域的应用日渐增多，成为一个重要的模型生物。
斑马鱼在毒理学研究中的优势短周期生长和高繁殖力斑马鱼已经被广泛用于发育生物学和基因功能研究领域。
经过多年的选择和驯化，斑马鱼已经成为了一个生长快、发育迅速、繁殖力强的模型生物。
斑马鱼的胚胎发育速度很快，一般只需要48～72小时就能完成体外受精后的胚胎发育阶段。
而成鱼也只需要3～6个月就能繁殖下一代。
相比于其他实验动物（如小鼠、大鼠等），斑马鱼具有更短的生长周期和更高的繁殖力，这使得其成为一种经济、高效的生物模型。
透明化胚胎斑马鱼的另一个优势是其胚胎具有透明性，这使得其成为观察胚胎内部结构以及进行基因表达和蛋白定位等实验的重要方法。
这也为评估毒理学研究中的毒性效应提供了可能，毒物的影响可以在胚胎期内直接观测到，进一步，胚胎期的斑马鱼也对于研究毒物产生影响的基因有着很好的体现。
遗传工具箱斑马鱼作为一种模型生物，其遗传本质有着相对较高的保真性，同时具有遗传学热点物种的共性特征。
斑马鱼的基因组序列已经被解析完成，具有包括条件性克隆、CRISPR/Cas等遗传技术，可用于进行定点基因敲除、转录因子激活和基因转染等高度智能、定制和精确的基因操作。
斑马鱼在毒理学研究中的应用范围煤矿废水生态毒性评价煤矿废水是现代工业中的常见污染源之一，不仅对水环境造成严重污染，而且具有比较强的生态毒性，对生态环境造成严重影响。
斑马鱼胚胎毒性试验是一种基于斑马鱼胚胎的评价方法，通过测定废水对斑马鱼的胚胎发育和存活的影响，推断出废水的生态毒性程度和实际环境中潜在的风险。
在煤矿废水污染控制方向，斑马鱼胚胎毒性试验具有较高的准确度和可替代性，被视为一种高效、简便、快速、低成本的毒性评价方法。
食品安全与毒性评价毒物在食品领域中的安全性是保障广大人民身体健康的重要问题。
《2024年舍曲林对斑马鱼的神经行为毒性及作用机制研究》范文
《舍曲林对斑马鱼的神经行为毒性及作用机制研究》篇一一、引言随着环境与人类健康之间关系的日益密切，药物及其残留对水生生物的影响越来越受到研究者的关注。
舍曲林，作为一种广为使用的抗抑郁药物，其在水生环境中的行为及潜在影响也成为了研究热点。
本文将着重探讨舍曲林对斑马鱼的神经行为毒性及作用机制进行研究，为进一步理解药物对水生生物的生态影响提供科学依据。
二、材料与方法1. 材料实验选用健康的斑马鱼作为研究对象。
舍曲林药物购自正规渠道，并经过纯化处理。
实验过程中使用的所有试剂均为分析纯。
2. 方法（1）药物暴露实验：将斑马鱼分为对照组和不同浓度的舍曲林处理组，进行不同时间段的暴露实验。
（2）神经行为学检测：采用行为学观察和电生理学方法，检测斑马鱼的神经行为变化。
（3）样本收集与处理：收集各组斑马鱼的血液和组织样本，进行生物化学和分子生物学分析。
（4）数据分析：运用统计学方法对实验数据进行处理和分析。
三、实验结果1. 神经行为毒性表现实验结果显示，随着舍曲林浓度的增加和暴露时间的延长，斑马鱼表现出明显的神经行为毒性症状，包括活动性降低、避光反应减弱等。
2. 生理生化指标变化通过对血液和组织样本的分析，发现舍曲林处理组的斑马鱼在生化指标上出现显著变化，如神经递质水平的变化、氧化应激指标的升高等。
3. 分子机制研究通过分子生物学手段，我们发现舍曲林可能通过影响斑马鱼体内的相关基因表达，进而影响神经传导和神经保护等相关通路。
四、讨论1. 神经行为毒性的可能原因舍曲林对斑马鱼的神经行为毒性可能与药物干扰神经递质传递、影响神经元功能等有关。
此外，药物在体内的代谢过程也可能产生有毒物质，进一步加重对神经系统的损伤。
2. 作用机制探讨舍曲林的作用机制可能涉及多个方面，包括影响神经递质系统、干扰细胞能量代谢、诱导氧化应激等。
这些机制可能导致斑马鱼出现神经行为毒性症状。
3. 环境意义与人类健康的关联本研究不仅有助于理解舍曲林对水生生物的生态影响，也为评估药物在环境中的潜在风险提供了依据。
《吡噻菌胺对斑马鱼的对映体选择性毒性作用及其机制研究》范文
《吡噻菌胺对斑马鱼的对映体选择性毒性作用及其机制研究》篇一一、引言随着现代工业和农业的快速发展，化学农药的广泛使用给生态环境带来了诸多问题。
吡噻菌胺作为一种新型的农药，其在斑马鱼等水生生物中的毒性作用和对映体选择性机制仍需进一步研究。
本篇论文旨在探究吡噑菌胺对斑马鱼的毒性作用及其对映体选择性机制，以期为评估该农药的环境风险提供科学依据。
二、材料与方法1. 材料本实验使用的吡噻菌胺购自某公司，实验所用的斑马鱼来自本实验室养殖的纯系亲本。
2. 方法（1）暴露实验：将斑马鱼暴露于不同浓度的吡噻菌胺溶液中，观察其生长、行为等变化。
（2）对映体选择性实验：将斑马鱼暴露于吡噻菌胺的不同对映体中，比较其毒性差异。
（3）样品处理与检测：将暴露于吡噻菌胺后的斑马鱼样品进行处理，通过高效液相色谱法等手段检测其体内吡噻菌胺的残留量及代谢产物。
三、实验结果1. 斑马鱼对吡噻菌胺的暴露反应通过暴露实验发现，斑马鱼在接触吡噻菌胺后，其生长受到明显抑制，且随着浓度的增加，抑制作用逐渐增强。
此外，斑马鱼的行为也发生了一定程度的改变，如活动性降低、避光性增强等。
2. 对映体选择性毒性作用在对比不同对映体的毒性作用时，我们发现吡噻菌胺的R-对映体对斑马鱼的毒性作用显著高于S-对映体。
R-对映体在较低浓度下即可对斑马鱼产生明显的毒性作用，而S-对映体则需要较高的浓度才能产生相似的效果。
3. 代谢产物检测与分析通过高效液相色谱法检测发现，斑马鱼在接触吡噻菌胺后，其体内产生了多种代谢产物。
这些代谢产物的种类和数量与吡噻菌胺的浓度及对映体类型有关。
进一步分析表明，R-对映体在斑马鱼体内的代谢速度较慢，可能导致其在体内积累并产生更强的毒性作用。
四、讨论根据实验结果，我们可以得出以下结论：吡噻菌胺对斑马鱼具有明显的毒性作用，且其R-对映体的毒性作用显著高于S-对映体。
这可能与两种对映体的化学结构、生物活性及代谢途径有关。
此外，斑马鱼在接触吡噻菌胺后会产生多种代谢产物，这些代谢产物的种类和数量可能影响其毒性作用。
斑马鱼模型在毒理学中的应用
斑马鱼模型在毒理学中的应用
斑马鱼模型是一种在毒理学中常被用来评估潜在有害物质的动物
模型，它以小型、可容易养殖的斑马鱼为研究对象。
除了毒理学外，
斑马鱼模型还可用于医学研究和生物工程技术研究。
斑马鱼模型在毒理学中的应用可以追溯到上个世纪90年代。
斑马
鱼因其狭义的发育作用和容易获得而被使用，从而在毒理学上发挥作用。
斑马鱼具有常见的人类候选毒性物质，如重金属和农药，作为实
验生物是理想的，该模型可建立并复制各种类型的实验，以检测和鉴
定潜在的有害物质。
斑马鱼模型的应用不仅限于毒理学，它还被用于研究分子生物学
和遗传学，用于研究斑马鱼的生物行为，运动能力，以及体内抗病毒
免疫系统的机制等等。
此外，斑马鱼也可用来研究营养学和饮食，特
别是针对鱼类饮食和养殖水中残留物的影响。
斑马鱼模型也广泛用于医学研究，例如心脏病，糖尿病，和癌症，以及研究各种疾病的机制，诊断药物疗效，以及发现新的药物和治疗
方法。
此外，它还可用于评估环境影响，研究物质性能，和重大研究
物质的毒性。
斑马鱼作为一种敏感的实验对象而被广泛应用，可以提供准确的
数据，而且这是一种可行的研究方法，比使用其他实验动物更容易操作。
总而言之，斑马鱼模型在毒理学中发挥了重要作用，可以用来评
估潜在有害物质的毒性，进行各种疾病研究以及环境影响分析，有助
于探索医学领域，以及为社会提供安全的环境。
斑马鱼LD50鱼类（斑马鱼）急性毒性（重铬酸钾）实验报告
斑马鱼LD50鱼类（斑马鱼）急性毒性（重铬酸钾）实验报告鱼类(斑马鱼)急性毒性(重铬酸钾)实验报告⼀、实验⽬的与实验要求1、通过本实验，熟悉和掌握急性毒性试验的设计、条件、操作步骤，以及试验结果的计算、分析和报告等全过程。
2、掌握常⽤的动物染毒途径和⽅法。
掌握急性毒性实验设计，操作⽅法，结果判定。
3、了解⼀次或24⼩时内多次给予受试化学物后，动物所产⽣的急性毒性反应及其严重程度，中毒死亡的特征以及可能的死亡原因，观察受试物毒性反应与剂量的关系，求出半数致死量。
能较熟练地计算出LC50及毒性判定。
4、对⽐观察毒物对斑马鱼的作⽤。
5、体验开放式实验教学，培养⽣物实验意识，提⾼学习的主动性、获取实验知识的能⼒和撰写实验报告⽔平。
⼆、实验⽅案1、实验仪器天平、⼿套、50mL烧杯、量筒、培养⽫、鱼缸、曝⽓装置2、实验药品斑马鱼100条、重铬酸钾、鱼⾷3、实验原理(1)⽅法的设置鱼类毒性实验⽅法可以分为静态法和动态法两⼤类。
本实验采⽤静态法，以96⼩时为⼀试验周期，在24、48、72、96⼩时记录斑马鱼的死亡率，确定斑马鱼死亡50%时的受试物浓度。
半数致死浓度⽤24h LC50、48h LC50、72h LC50和96h LC50表⽰，并记录⽆死亡的最⼤浓度和导致鱼类全部死亡的最⼩实验浓度。
(2)受试药物受试毒物要为常见毒物，并在⽔体中会存在，对鱼类养殖的影响较为严重。
另外受试毒物在⽔中应要稳定，不易分解，易溶解等。
(3)受试鱼类实验鱼类⼀般选择对污染物敏感，在⽣态类群中具有代表性，经济价值⽐较⾼，来源丰富、取材⽅便、遗传稳定，⽣物学背景资料丰富，⼤⼩适中，在室内条件下易于饲养和繁殖的种类。
斑马鱼是国际上通⽤的鱼类急性毒性实验鱼种。
建议的实验温度21-25℃，建议实验鱼的全长2.0?1cm。
(4)研究意义鱼类是⽔⽣⾷物链的顶级⽣物，也是⽔体中最为重要的经济动物。
在污染⽔体中，当污染物达到⼀定浓度时，就会引起鱼类各种中毒反应，例如⾏为失常，组织器官病变，⽣理功能紊乱乃⾄死亡。
斑马鱼在药物筛选及毒理研究中的应用
斑马鱼在药物筛选及毒理研究中的应用斑马鱼是一种小型淡水鱼类，因为其身上有黑白相间的条纹而得名。
近年来，斑马鱼因其生物学特性而被广泛应用于药物筛选和毒理研究领域，成为了非常有价值的研究模型。
药物筛选中的应用药物研究是一个复杂、耗时和费用极高的过程，药物的发现和开发需要多个实验阶段的支持，这个过程需要进行大量的实验和动物试验，其中包括鼠类、犬、猴等动物。
然而，这些动物试验的过程往往比较残酷，而且有一定的伦理争议。
斑马鱼因为其短寿命、高繁殖率、透明胚胎、易于培养和免疫缺陷等生物学特点，成为了一种优秀的替代动物模型。
近年来，越来越多的药物筛选试验也开始采用斑马鱼作为研究对象。
斑马鱼的生理和药物反应与人类的类似性非常高，这意味着经过适当鉴定的药物可通过斑马鱼来预测在人类中的疗效和安全性。
此外，斑马鱼的活体成像技术和基因组学方法非常发达，可以极大地拓展药物筛选的应用范围。
毒理研究中的应用毒理研究旨在识别对人体健康有害的化学物质或环境因素，目前大部分毒理实验仍然依赖于动物研究。
然而，动物实验往往难以完全模拟人类体内的反应，并且存在严重的伦理问题。
斑马鱼在毒性测试中的应用，尤其在水环境污染方面，是一个现代化、有效的替代方法。
在许多医学研究中，斑马鱼的生理反应可作为对环境污染物的敏感指标。
其透明胚胎和体腔内部的器官也为研究毒性的发展过程提供了一个完整而准确的模型。
例如，可以使用斑马鱼来评估水中的有毒化学物质，如烷基苯和无机汞等物质，检测其对斑马鱼胚胎和成年斑马鱼的影响，从而预测其在人体中的潜在毒性。
此外，斑马鱼还可以通过线粒体及细胞凋亡等途径实现对毒性的病理分析。
结语总之，斑马鱼的应用在药物筛选和毒理研究领域变得越来越流行。
这种模型不仅具有许多生物学上的特性，而且在实验操作上也非常容易，这为相关研究提供了无限便利。
斑马鱼未来将成为医学研究的一个重要工具，成为唤起人们对环境保护和动物保护思考的重要引子。
斑马鱼在药理学实验教学中的应用研究
斑马鱼在药理学实验教学中的应用研究作者：孙文龙宋新华来源：《教育教学论坛》2020年第47期[摘要]我国已经进入慢病时代，医药学专业需要加强与慢病相关的医药学人才的培养。
但是现行医药学相关专业慢病药物的相关药理学实验开设极少，同时使用传统的模式生物如小鼠等存在诸多缺陷。
针对慢病药物开设相关的药理学实验和引入新的模型生物势在必行。
模式生物斑马鱼用于慢病药物药理研究具有诸多优势，可以用于开设多种慢病药物的药理学实验课。
文章系统论证了慢病药物药理学实验开设的必要性和所存在的问题，并把斑马鱼作为模式生物用于慢病药物药理学实验，阐述了引入斑马鱼实验的必要性和优势，进行了慢病药物药理学实验设计，分析了斑马鱼在慢病药物药理学实验教学中暴露出来的问题，并提出了解决方案，为今后更好地开展相关实验教学工作提供经验和依据。
[关键词]药理学实验;斑马鱼;慢病[基金项目]2018-2020年山东理工大学实验研究项目“斑马鱼繁殖、胚胎观察、酒精肝诱导系列试验”[作者简介]孙文龙（1988—），男，黑龙江大兴安岭人，工学博士，山东理工大学生命科学学院讲师，主要从事天然药物抗糖脂代谢类疾病机制研究;宋新华（1975—），女，山东淄博人，理学硕士，山东理工大学生命科学学院副教授，主要从事生物教学方法研究。
[中图分类号] R96;G642 [文献标识码] A [文章编号] 1674-9324（2020）47-0-03 [收稿日期] 2020-07-23医药行业关系着广大人民群众的生存和生活质量，是一个永不落幕的朝阳产业。
高校一系列专业如药学、医学、制药工程等为医药行业培养着一批又一批有志青年。
医药行业的发展始终需要符合人民健康需求，需要随着时代特征不断变换发展侧重点，医药学相关专业课程也需要符合医药行业发展。
慢性非传染性疾病（慢病）已经成为威胁我国人民生命健康的首要疾病，其治疗费用超过我国卫生总支出的70%，慢病相关领域已经成为医药行业中心领域之一，所以顺应时代需要，开设慢病相关药理学实验项目已经迫在眉睫。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
中山大学研究生学刊(自然科学、医学版)第30卷第3期 J O U R N A LO FT H EG R A D U A T E S V O L.30№32009 S U NY A T-S E NU N I V E R S I T Y(N A T U R A LS C I E N C E S、M E D I C I N E) 2009斑马鱼在新药药理毒理方面的研究＊梁 爽(中山大学生命科学学院,广州510275)【内容提要】斑马鱼作为一种新的模式动物,已经在新药的药理和毒理研究方面得到了广泛的应用。
随着基因学和胚胎学的发展,证明了斑马鱼的生物学特性接近于人类生长全过程,使其在人类疾病研究等方面表现出重要的作用。
本文阐述了斑马鱼的特点,以及其应用于人类疾病模型和药物药理毒理方面的成果和前景。
【关键词】斑马鱼;模式动物;药理;毒理斑马鱼(D a n i o r e r i o)俗称蓝条鱼、花条鱼、斑马担尼鱼,隶属鲤科、短担尼鱼[1],是一种热带观赏鱼,因其体侧具有像斑马一样纵向的暗蓝与银色相间的条纹而得名。
产于孟加拉和印度等国。
斑马鱼成鱼体型较小,体长4～6厘米,胚胎透明且体外发育,易于活体观察;生长发育快,受精后24小时主要器官原基基本形成,便于研究组织器官的发育和功能;2～3个月可长成成鱼,繁殖能力强且易于饲养,单独一对成年的鱼一星期就可以繁殖一次,雌鱼每周可产卵200～300枚,可快速获得大量胚胎[2]。
斑马鱼的特点使其早在20世纪30年代,就作为经典的生长和胚胎模型。
在20世纪70年代开始受到科学家们的关注,并成为最重要的模式脊椎动物之一[3]。
S t r e i s i n g e r等( 1981)在“N a t u r e”上发表了斑马鱼的体外受精技术、单倍体诱导技术,建立了纯合品系,并介绍了斑马鱼的第一个自然突变体—g o l d e n,这是斑马鱼成为模式动物新宠的开端[4]。
自20世纪90年代初以来,斑马鱼因其多方面的优点已成为模式动物家族中重要的一员,受到越来越多的重视和利用。
斑马鱼由于发育前期细胞分裂快,胚体透明,特定的细胞类型易于识别等有利因素,成为脊椎动物中最适于做发育生物学和遗传学研究的模式生物[5]。
很多致力于用胚胎和基因处理疾病模型的研究者都转而对斑马鱼产生了兴趣。
随着今年来的研究发现,斑马鱼虽然不是哺乳动物,但是随着斑马鱼基因技术得到了发展,如克隆,转基因技术,诱变和绘制方法,以及斑马鱼基因组测序工程的完成,发现斑马鱼的基因与人类的基因保守度达到85%,使得斑马鱼后来居上成为了新一代的人类疾病模型。
＊收稿日期:2009-09-17作者简介:梁爽,女,中山大学生命科学学院药理学2008级硕士研究生,研究方向:天然药物药理;E-m a i l:c o l d v i v i@126.c o m. 斑马鱼在新药药理毒理方面的研究1 斑马鱼的优点1.个体小(成体长3～5c m),一个盛3升水的鱼缸可养殖20—30尾成鱼。
物种稳定,个体差异性小,雌雄鉴别较容易。
雄鱼的蓝色条纹偏黄,间以柠檬色条纹;雌鱼的蓝色条纹偏蓝而鲜艳,间以银灰色条纹,身体比雄鱼丰满粗壮,尤其性成熟雌体腹部膨大。
雄鱼的体长体高比大于雌鱼的体长体高比[6]。
2.发育快速,性成熟期短,繁殖能力强(成熟雌鱼每隔一周可产卵数百粒)。
在受精24h后,斑马鱼主要的组织器官原基已形成,各个脑室、眼睛、耳、血细胞、体节等均清楚可见,相当于28d的人类胚胎。
在合适的养殖条件下,斑马鱼的性成熟期一般为3个月左右。
雌雄鱼的交配行为受光刺激,可以通过调控光周期或控制雌雄鱼的接触而控制产卵时间。
一尾雌鱼一般每次可产100—300枚,每周可产卵一次。
由于其便于大规模养殖,可持续提供大量分析材料,因此可以用于人工诱变和突变体的筛选[7],成为目前唯一可以进行大规模随机诱变筛选隐性突变体的脊椎动物[8]。
3.卵和胚胎透明,体外受精,体外发育,易于观察。
卵子比一般哺乳动物卵子大十倍,受精卵的直径约1m m,易于进行显微注射和细胞移植等操作,便于在不受损害情况下,进行细胞发育命运的连续跟踪观察和细胞谱系的分析。
4.与哺乳动物模型生物相比斑马鱼模型具有极大的优点,斑马鱼的胚胎很小,每次测定只需要很少量的样品,而且筛选可以在96孔微板上进行,每孔只需要100微升水。
由于斑马鱼胚胎有可以提供营养的卵黄,因此第一周内不需要任何喂食。
用药也很简单,小分子化合物可以溶于水中并扩散到胚胎中[6]。
5.胚胎学和遗传学操作技术成熟。
在基因功能研究方面,已发展了转基因技术、基因过量表达技术、利用反义寡核苷酸抑制基因表达的技术、随机及靶基因定向诱变的技术、体细胞克隆技术等[7]。
6.基因组全系列测定已经完成。
斑马鱼基因组测序工作开始于2001年,其基因组序列的破译极大地推动了功能基因组学的研究。
7.科学家发现,斑马鱼的脑部神经元较为简单和可预测,并发现斑马鱼脑中的许多神经元的排列简单而有规律,可用来建立筛选治疗人类疾病药物的模型,用于化学物品和毒理学研究。
8.斑马鱼的品系资源十分丰富,目前研究中常用的斑马鱼野生型品系主要为T u e b i n g e n品系、A B品系、W I K品系,斑马鱼基因组计划所用品系是T u e b i n g e n。
此外,保存有3000多个突变品系和100多个转基因品系。
2 斑马鱼的应用2.1 斑马鱼应用于人疾病模型斑马鱼的基因组中含有约30000个基因,这个数目与人差不多,而且它的许多基因与人体存在一一相应的关系,更为难得的是:斑马鱼的肿瘤情况与人极为类似。
在这些方面,斑马鱼作为一种理想的分子生物学模式生物,拥有其他脊椎动物所无法相比的优点。
27中山大学研究生学刊(自然科学、医学版)二★★九年第三期2.1.1 癌症斑马鱼能像人类一样患癌症,遗传背景相对简单,其体内的致癌基因、肿瘤抑制子等与肿瘤相关基因也与人类有高度的保守性。
通过诱变基因或细胞移植的方法可使斑马鱼罹患癌症,且患有癌症的斑马鱼与同类正常鱼杂交产生的后代也具有癌症的表型[8]。
斑马鱼体内和人体内的肿瘤在组织学上的相似性使得这些肿瘤模型在其相应人类疾病的研究中有着重要的意义。
在斑马鱼身上观察到各种各样的肿瘤,无论是自发产生的还是随后加入致癌物产生的。
比如N-甲基-N-硝基鸟苷诱导间质肿瘤。
特殊的肿瘤也通过转基因遗传产生。
比如,在淋巴细胞中c-m y c基因的过度表达,在一些鱼身上发展成白血病。
通过转基因耦合绿色荧光蛋白,为肿瘤生长的可视化提供了便利。
虽然由于斑马鱼没有肺,胸腺和前列腺,限制了一些癌症模型的建立,但是很多抑制的靶点在斑马鱼身上已经确认,而且用遗传学方法确定了新的靶点。
前不久,L a n g e n a u等将鼠源性的c-m y c基因(该基因对人体白血病和淋巴瘤的发生有着重要影响)与一个存在于斑马鱼淋巴细胞内的基因R a g2启动子相融合,再将融合基因的末端连上G F P基因,随后将三基因的嵌合体注射到斑马鱼的胚胎细胞中,使所有的鱼体细胞都包含有这种融合基因,从而建立起了白血病模型。
通过观察发现,白血病细胞首先出现在胸腺(胸腺与免疫系统的发育有关),随后逐渐扩散到胸腺附近的腮和眼睛后面的组织,再进一步扩散至骨骼肌和腹内器官。
这个模型有利于研究人员弄清楚某种基因是加快还是减缓T细胞急性成淋巴细胞白血病,同时这种模型还能够更快速、更直接的检验药物治疗这种疾病的效果[9],而且斑马鱼有很大的潜力用于寻找新的治疗方向和治疗方法。
斑马鱼基于一种疾病的基因筛选的成本和费用不像用小鼠那么令人望而却步,因此必将成为新一代的用于建立癌症模型的动物。
2.1.2 神经系统疾病斑马鱼为复杂的影响行为的综合神经功能的遗传学研究提供了机会。
在药动学中改变人体的突触传递和神经细胞膜稳定,与斑马鱼的活动相似,表示在这些生物体中存在着相类似的神经网络。
虽然小鼠的认知功能已经众所周知,但是因为需要基因筛选,使得很难大规模的去实施,斑马鱼最大的作用就在这里。
众所周知,斑马鱼显示与许多医学行为相关,越来越多的酶作用物特性被发现。
比如斑马鱼睡觉的行为特性已经达到解剖药理水平。
另外,研究人员在斑马鱼体内发现了与神经嵴疾病相关的P h o x2b基因和对帕金森疾病有影响的U C H-L1基因,且与其人类同源基因具有高度保守性[10],该发现为神经嵴疾病和帕金森疾病的研究开辟了新的途径。
2.1.3 心脏疾病斑马鱼的胎心在受孕3周时表现出类似于人胚胎的心脏,分为心房,心室,房室之间有瓣膜[11]。
而且其胚胎和鱼苗透明,运用分子标记物如绿色荧光蛋白可对心脏方便快速地进行活体直接观察。
对心脏发育过程中基因表达调控的研究有助于人们找到这些疾病的根源,找到重要的药物靶标,指导预防干预先天性心脏病发生或者心血管疾病的治疗。
目前对于心脏发育的研究已经深入分子研究的层次。
构建转基因鱼系作为研究的工具,同时大量突变体的获得也为更进一步深入研究心脏发育的分子机制提供了方便和可能[12]。
28 斑马鱼在新药药理毒理方面的研究2.1.4 先天性缺陷疾病斑马鱼和人的发育机制相似,都是由单细胞发育而成的,其中胚胎发育是组织器官形成的重要阶段。
可通过斑马鱼的胚胎发育过程研究人类胚胎发育过程中的不正常状态,精确分析发生胚胎畸形甚至死亡或引起先天性疾病的根本原因。
中胚层是发育成肌肉、骨骼、循环系统等组织器官的细胞层,研究者发现对斑马鱼中胚层的形成有重要影响的D p r2基因在鱼和人体内保守,这一发现为揭示人的一些组织器官出生缺陷之谜提供了新思路[13]。
2.1.5 眼科疾病色素性视网膜炎是一种严重影响人们视力的疾病,而在西方国家,年龄相关性黄斑变性疾病(A M D)是导致老年人失明的首要原因。
斑马鱼特别适合建立眼科疾病模型,这个是一个惊人的缺乏药物发现和药物的发展的领域。
黄斑病变性疾病主要是一个圆锥豆状核变性,斑马鱼有丰富的圆锥视网膜。
一些相关技术已经发展到试验阶段并且可扩展为视觉缺陷方式,越来越多的突变体被发现。
2.2 斑马鱼的毒理研究20世纪70年代末期,国外开始运用斑马鱼进行化合物的急性毒性研究[14]。
90年代初开始被用于混合化合物的急、慢性毒性检测[15]。
国内对斑马鱼的研究也逐渐增多,除了各种农药、污染物等对斑马鱼的急性毒性之外,还将斑马鱼应用到水质检测中[16]。
2.2.1 对内分泌的干扰很多学者都对斑马鱼的内分泌干扰进行了研究。
O l s s o n等[17]将成年雌鱼暴露在E 和E E中,发现其产下的胚胎发育受到抑制。
很多有机氯化合物,如2,3,7,8一四氯一二苯基-对-二恶英(T C D D)和毒杀芬通过与A h-受体结合,而不是干扰雌激素受体,产生抗雌激素作用,影响生殖[18]。