鱼类实验动物研究概况及标准化研究过程面临的主要问题

［ 摘要】 随着当代生命科学的快速发展 ，鱼类作为实验动物的研究越来越多，然而鱼类实验动物
尚未 实现 实验动 物 的标准化 。本文 综述 了国内外鱼类 实验动 物 的种 类 、研 究 方向 、模 型开发 等 几 方 面 的现 状与发 展趋 势 ， 并对 鱼类作 为实验动 物在 标准化研 究过程 面 主要 问题 做 了初 步探 讨， 临的 以期 为鱼类 实验 动物 的标 准化研 究和 推 广提供 参考 。
３ 国内外 实验 鱼类模型 的开发现状
２ 国 内外 实 验 鱼 类 的 主要 种 类 及 应 用
方 向
表 １列举 了一些 主 要 实验 鱼类 及 其应 用 方 向。 据 统 计 ， 国 内外用 于 各种 研 究 的 实验 鱼类 达 ５ Ｏ多 种 。 其 中 ， 最 常 用 的 实 验 鱼 类 包 括 斑 马 鱼 、 青
鱼 类 实验 动物 研 究概 况及 标准 化
研 究过程面临的主要 问题
熊 静 ， 关瑞章 ｉ３王 艺磊 ｌ， 东玲 １， ．， ２ ， ’张 ２ ， ２ ３
（． １ 集美大学， 门 ３ １２ ； ． 厦 ６ ０ １２ 鳗鲡现代产业技术教育部工程研究 中心， 门 ３ １２ ； 厦 ６０ １ ３ 农业部东海海水健康养殖重点实验室， 门 ３ １２ ） ． 厦 ６０１
［ 关键 词】实验 动物 ； 类； 准化研 究 ； 物模 型 鱼 标 动 【 中图分 类号】 ５３ ［ Ｑ９ —３ 文献标 识码 】 ［ 章编 号］ ６ ４５ １ （０ ２０ —３ ６０ Ａ 文 １ ７ —８ ７２ １ ）４０ ６ —５
随着 生命 科 学 的 快 速 发 展 ， 实验 动 物 已经 成 为生命科 学研 究 的基 础和重 要支撑 条件 之一 。一 些 哺 乳 类 实 验 动 物 如 小 鼠 、 大 鼠 、豚 鼠 、兔 、 犬 、 猫 、非 人 灵 长 类 等 ， 己经 建 立 了相对 完 善 的实 验 动 物标 准化 体 系…。鱼类作 为 实验动 物 ，具 有种 类
斗鱼 等实验 鱼类 用于研 究性 状遗 传 、细 胞核 与细胞
质 的遗 传 关系 、外源 Ｄ ＮＡ 或 ｍＲ ＮＡ在 受体 细胞 内
的表达与 功 能等 遗传学 与分 予生物学研 究 嘲 由于 新 ；
表 １ 常见实验用鱼的种 类及应用方 向
Ｔａ ｅ１ ｂｌ Ｆｉｈ ｐｅ ｉ ｓｃ ｓ ｓ ｃ ｅ ｏｍ ｍ ｏｎｌ ｅ ｉ ｅ ｅ ｃ ｙ ｕｓ ｄ ｎ ｒ ｓ ａｒ ｈ
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实验 动 物 与 比较 医 学 Ｌ ｂ ｒｔｒ ｉ ｌ ｎ ｏ ｐ ｒｔ ｅ ｄｃｎ ａ ｏａ ｙ ｍａａ ｄ ｍ ａａ ｖ ｉ ｅ ｏ Ａｎ Ｃ ｉ Ｍｅ ｉ
ｄ ｉ ０３ ６ ／ｉ ｎ１７ —８ ７２ １ ．４０ ４ ｏ： ． ９ ． ｓ．６ ４５ １ ． ２ ． １ ９ ｊｓ ０ ０ ２
多 、繁 殖 力 强 、 世 代 周 期 短 、 遗 传 易 控 制 、 饲 育 设施 要求简 单等优 点 ， 同时在某 些研究 领域还 有
便 是 目前研 究 最 为深入 的模 式鱼 类 一 马鱼 ，也 还 斑
没 有 实 现 实验 动 物 的标 准 化 。 因此 ，本 文 主 要 综 述 了近 年 来 国 内外 鱼 类 实验 动 物 的种 类 、研 究 方
向 、模 型 开 发 等几 方 面 的现 状 与 发 展 趋 势 ，并 埘 鱼类 作为 实验动物 在标 准化研 究过 程面 临 的主 要 问 题做 了初 步探 讨 ，以期为鱼 类 实验动物 的标 准化 研 究和推 广提供参考 。
望替代 部分 陆 生灾验动 物 。 目前， 实验 鱼类 已广 泛 应 用 于 胚 胎 学 、遗 传 学 、 环 境 科 学 、 毒 理 学 、 药理 学 、行 为科 学 、比较病 理 学等 实验领 域 ｌ ， ５ 特 ． 别 用于环 境重金属污 染和农 药杀虫剂污 染的监测 ， 同时鱼 病学家 也将 其广 泛应用 于水产 动物疾 病模 型 复制 及病 原致 病机 理 的研 究 中ｌ，实验 鱼类 正发 挥 ７ １ 着 陆生 实验 动 物 无 可 取 代 的作 用 。 尽 管如 此 ， 即
鲻 、 虹 鳟 、大 两 洋 鲑 、大 马 哈 鱼 、 金 鱼 、虹 、 剑 尾 鱼 、 金 鱼 、 鲫 鱼 、 罗 非 鱼 、稀 有 筋 鲫 及 四
尽 管 应 用 于 各类 研 究 的 实验 鱼 类 种 类 多 ，数 最 大 ，但 是 真 正 成 为模 型 生 物 的 鱼 类 并 不 多 见 。 自 １ ８ 朱作 言等 率先 将人 生长 激素 （ ９ ５年 ＧＨ） 因转 基 入 泥鳅 和金 鱼受 精卵 中成功 地建 立 了第 一个 转基 冈 鱼 模 型 后 ［］ 世界 各 国 科 学家 相 继 在 鲤 、鲫 、虹 ４， ９ 鳟 、 青 鲻 、 斑 马 鱼 、 罗 非 鱼 、 大 西 洋 鲑 等 鱼 类 进 行 了转 基 因研 究 。然 而 ，初 步 建 立 的实 验 模 型 鱼 是 主 要 斑 马 鱼 和 青 ，另 外 稀 有 绚 鲫 、剑 尾 鱼 和 红 鲫 等 品系 也在 开发 利 用 之 中 。 １８ 年美 国遗传 学家 Ｓｒｉ ｎ ｅ 关于 斑 马鱼人 ９ １ ｔ ｓ ｇｒ ｅｉ
Ｅ ｍａ ：ｚｕｎ ｍｕｅｕ ａ — ｉ ｒ ａ ＠ｊ ． ． ｌ ｇ ｄｃ
卵率 高； ） ３ 多数 鱼 类世 代 剧期 短 ，能够 有效 缩 短 实 验 剧期 ； ） ４ 遗传 性 质 容 易控制 ，鱼类 还 存 在着 天然
实验动物与 比较医学 Ｌ ｂ ｒｔｒ ｉ ｌ ｎ ｏ ａａ ｖ ｄｃ ｅ ａｏａ ｙ ｍａ ａｄＣ ｍｐ ｒｔ ｅＭｅ ｉ ｎ ｏ Ａｎ ｉ ｉ
ｆ 收稿 日期 】 ０ １ —３ ２ １ —２１ １ ｆ 项 目］ 家 公 益 性行 业 （ 基金 困 农业 ） 研 专 项 基 金 （ 鱼 ３５ ） 科 鳗 —１； 国家 白然 科 学 摹 金 （１ ７ ４ １ １ 科技 厅重 点基 金 （５ ２ ２ １ ３ ２ ， ０ ９ ０ ６ ３ Ｏ ｚ Ｏ ０ ０ ３ ２ ０ Ｎ０４ ， ２ ０ Ｎ２ ０ —， ０ ０ ０ ２ ） 厦 门市 科 技 局项 日 ０ ９ ０ ３ １２ １Ｎ ０ ２；
（５ ２ ２ １ ０ １ ； ５ ２ ０１ ３ ２ ） ３ ０ ｚ ０ ０ ４ ３ ０ Ｚ２ ０ ０ ３ １
１ 鱼 类 作 为 实 验 动 物 的特 性 及优 势
鱼类 是脊 椎 动物 系统 发育 较原 始 的类群 ， 有 只
比较完 善 的感 觉器 官、运 动器 官和 高度分 化 的神经 系 统， 其胚 胎发 育 、 性别 分化 、 疫系统 等 各方 面均 免 表 现 出脊 椎 动物 从低 等 到高 等 的某些 进 化特 征 Ｉ 。 比较 医学研究证 明， 鱼类 的器官 系统无论在解 剖上还 是生理 上都类似 于哺 乳动物 的器官 系统 ， 鱼类 的生
种 类 Ｓ ｅｉ ｐｃ ｓ ｅ
斑 马鱼 Ｄａ ｉ ｒｒ ｎｏ ｅｉ ｏ
要应 用 方 向 Ｃ ｍｍｏ ｓｓ ｏ ｎｕｅ 发 育 生 物 学 …］ 传 学 ［，， 物 毒 理 学 ［ ］疾 病 学 ［１生 理与 内分 泌 学 ＿ ， 遗 １１ 药 ２４ 】 １ ， ５ １， ８ Ｉ ９ ］
工 雌 核发 育 及纯 系 建立 的文章 在 （ ｔｒ ） （ ｕｅ Ｎａ ）发表 ，
大 家 鱼 等 十 几 种 ｌ 。主 要涉 及 胚 胎 学 与 发 育 生 物 学 、遗 传 学 与 分 了生 物 学 、 毒 理 学 与 环 境 科 学 、
肿 瘤 学 、 药 理 学 、 生 理 学 与 内分 泌 学 、 免 疫 学 、
青 Ｏ ｙｉｓａｉｅ ｒｚ ｌｔ ｓ ａ ｐ
虹 鳟 Ｏ ｃ ｒｙ ｃ ｕ ｙ ｉ ｎ ｏｈｎ ｈ ｓ ｋ ｓ ｍ ｓ
物 学性 状完 全可 以与人 类 的相应 性状类 比［ －ｌ ５ １。冈 ．０ 此 ，鱼 类 不仅 应 用 于 生物 学研 究 ， 可 以应 用 于 医 也 学研 究 ， 时还 可 以替 代 某些 高等 实验 动 物 。 同 此 外 ，鱼 类 作 为 实 验 动物 具有 很 多哺 乳 动 物
虹 鳟 、 罗 非 鱼 、稀 有 触 鲫等 用 来 研 究病 原 菌 与病 毒 的致 病机 ￣ ［，，］利用 虹鳟 、大 两洋鲑 等研 究渔 ｊ９５ ； ２３ ３ ４ 用 疫 苗 免 疫效 果 等 ［，］ ３３ 。 ０３
肾还 是研 究膜 生理 学 的极 好模 型 ： 璃 鱼 、玻璃 鲶 玻
等 身体 透 明， 骼 可见 ， 直接 观 察 内部 变 化 ］ 骨 可 。
月鱼与剑 尾鱼 的杂交 一代 自发产 生黑色 素瘤， 因此成 为探 讨 肿瘤 形 成 分 子机 制 的经 典 模 型 ；由于 斑 马 鱼 、青 鲻 具 有透 明胚 胎 ， 从而 用 于 鉴 定和 分析 控 制 胚胎 发育和 器官发 生 的未 知基 冈ｌ， ； ｌｏ 近年 来在鱼 １ ｚ
类 疾病 致病 机理 及免 疫防 治方面 也有 很大进 展 ，如
测 试 与 环 保 、疾 病 与 病 理 学 等 多个 学科 领 域 Ｉ刚。 ５ ＇ 其 中两大热 点是 毒理 学与环 境科 学 以及遗传 学 与分 子 生 物 学 ，例 如 ：斑 马鱼 、 蓝 鳃 鱼 、青 鲻 、虹 鲻 等鱼类 对对 氧乐 果 、 甲胺磷 等 剧毒 高残 留农药 或重 金 属 ‘ ｆ 分敏 感 ，早 在 １ ８ ９ ０年 代就 被 推荐 为 毒 性 实 验 材料 鱼 ，用 于检测 环境 中重金 属污 染和 农药 杀虫
剂 污 染 ：斑 马 鱼 、 河 豚 鱼 、金 鱼 、 鲤 鱼 、 叉 尾
为斑 马 鱼作 为模式 生物 的研究 拉 开 了序幕 ［１ 由于 ５。 ０
斑马 鱼提供 了将 经典 遗传 学与胚 胎学 结合起 来研 究 的机 会 ， 因此 在 随 后 的几 卜 得 到 了长 足 的发 展 ， 年 已经 成为 目前研 究 的最 多且最 迅速 的实验 鱼类 ， 现 已建 立 了若干 纯系和 突变 系 ，其研 究主 要集 中在 胚 胎 发 育 生 物 学 、遗 传 学 及 分 子 生 物 学 方 面 ，成 为 脊 椎 动 物 发 育 研 究 中 常 用 的 模 型 动 物 ， 被 誉 为 “ 椎 动 物 中 的果 蝇 ” 】 同 时 ， 日本 学 者 培 育 脊 。 的青 鲻 ，在 １ ９ ９ ４年成 为 第 ～种 在太 空 中交配 孵 化