應(yīng)用視網(wǎng)膜修復(fù)斑馬魚(yú)因?yàn)樗哂凶晕倚迯?fù)破損視網(wǎng)膜的獨(dú)特能力。人類視網(wǎng)膜中也擁有類似斑馬魚(yú)能夠修復(fù)視網(wǎng)膜的細(xì)胞,并計(jì)劃在5年內(nèi)將研究結(jié)果用于失明患者***,讓他們重見(jiàn)光明,這可能有助于***因視網(wǎng)膜受損引起的失明。聽(tīng)覺(jué)修復(fù)放大2.1萬(wàn)倍的耳蝸毛細(xì)胞華盛頓大學(xué)西雅圖一直在對(duì)斑馬魚(yú)進(jìn)行研究,試圖解決人類聽(tīng)力喪失的問(wèn)題。和許多其他水生生物一樣,斑馬魚(yú)在身體表面長(zhǎng)有毛細(xì)胞。這些毛細(xì)胞的作用是探測(cè)水中的振動(dòng),其原理與人類內(nèi)耳中的毛細(xì)胞相似。但是,與人類不同的是,斑馬魚(yú)的毛細(xì)胞在受損后還可以再生。研究人員希望他們的工作可以揭開(kāi)謎底,保護(hù)人類的毛細(xì)胞免受損傷、并推動(dòng)毛細(xì)胞的再生。另一組研究試圖了解導(dǎo)致斑馬魚(yú)、鳥(niǎo)類和老鼠的毛***的基因和其他分子。有一項(xiàng)研究發(fā)現(xiàn)了一種似乎可以讓動(dòng)物毛***的發(fā)育蛋白。在研究中一名團(tuán)隊(duì)成員發(fā)現(xiàn)了小雞的毛細(xì)胞受損后體內(nèi)一種蛋白質(zhì)的含量(小雞的毛細(xì)胞可以再生)有所上升。參與這些實(shí)驗(yàn)的科學(xué)家們說(shuō)使用藥物防止聽(tīng)力喪失的臨床實(shí)驗(yàn)有可能會(huì)在十年內(nèi)實(shí)現(xiàn)。但是找到利用毛******聽(tīng)力喪失的辦法可能還需要至少20年的時(shí)間。斑馬魚(yú)行為試驗(yàn)應(yīng)該怎么去做?。堪唏R魚(yú)養(yǎng)殖
斑馬魚(yú)模型既可以像體外實(shí)驗(yàn)?zāi)菢訉?duì)作用靶點(diǎn)明確的候選化合物進(jìn)行靶向篩選和藥效學(xué)評(píng)價(jià),進(jìn)行單個(gè)或多個(gè)作用靶點(diǎn)的篩選和驗(yàn)證,也可以像哺乳動(dòng)物一樣對(duì)靶點(diǎn)不明或致病機(jī)理復(fù)雜疾病的***藥物進(jìn)行基于藥效學(xué)的篩選和評(píng)價(jià),能夠提高藥物早期藥效學(xué)評(píng)價(jià)的靈敏性和可靠性,有助于在藥物研發(fā)早期淘汰那些體內(nèi)藥效學(xué)評(píng)價(jià)結(jié)果不佳的候選化合物。同時(shí),斑馬魚(yú)模型能夠早期發(fā)現(xiàn)化合物毒性、早期鑒別化合物毒性靶***,從而做到“早期評(píng)價(jià),早期淘汰”。將斑馬魚(yú)模型魚(yú)體外實(shí)驗(yàn)和哺乳動(dòng)物實(shí)驗(yàn)相結(jié)合,可以從整體上縮短藥物臨床前早期研發(fā)的實(shí)驗(yàn)周期,降低實(shí)驗(yàn)成本,提高實(shí)驗(yàn)預(yù)測(cè)的準(zhǔn)確性,進(jìn)而提高藥物研發(fā)效率,降低藥物研發(fā)風(fēng)險(xiǎn)。免疫熒光原位雜交斑馬魚(yú)斑馬魚(yú)可用于人類疾病的研究的模式生物。
人們發(fā)現(xiàn),斑馬魚(yú)的優(yōu)點(diǎn)十分,比如斑馬魚(yú)與人類基因十分相似,其信號(hào)傳導(dǎo)通路與人類基本近似,生物結(jié)構(gòu)和生理功能與哺乳動(dòng)物高度相似,具有個(gè)體小、發(fā)育周期短、實(shí)驗(yàn)周期短、費(fèi)用低、體外受精、透明、單次產(chǎn)卵數(shù)較高以及實(shí)驗(yàn)用藥量小等優(yōu)點(diǎn),斑馬魚(yú)作為模式動(dòng)物受到運(yùn)用。之后的歷史上,科學(xué)家們用模式生物斑馬魚(yú)開(kāi)展了許多實(shí)驗(yàn)。1995年諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)得主ChristianeNusslein-Volhard致力于識(shí)別和分類對(duì)決定身體計(jì)劃和身體片段形成至關(guān)重要的少量基因,將目光轉(zhuǎn)向魚(yú)類,以此發(fā)現(xiàn)的突變。斑馬魚(yú)在基因轉(zhuǎn)錄調(diào)控作用實(shí)驗(yàn)、視網(wǎng)膜實(shí)驗(yàn)、心臟再生實(shí)驗(yàn)上發(fā)揮著關(guān)鍵作用,目前已建立高尿酸血癥、、抑制血管生成、發(fā)育毒性、睡眠行為等多種模型,并已應(yīng)用于多種藥物篩選評(píng)價(jià)。
關(guān)于雌性斑馬魚(yú)而言,產(chǎn)卵量是點(diǎn)評(píng)其繁殖力的常用生物目標(biāo),它與魚(yú)類繁殖過(guò)程中的多個(gè)環(huán)節(jié)(卵子發(fā)育、雌雄交配行為、性元素刺激等)相關(guān),并對(duì)環(huán)境化學(xué)物質(zhì)具有高敏感性,能直接反應(yīng)魚(yú)類繁殖力變化。環(huán)境化學(xué)物質(zhì)除了直接對(duì)親代斑馬魚(yú)的生殖系統(tǒng)形成損害,還可能對(duì)其子代的正常生長(zhǎng)發(fā)育。卵黃蛋白原在斑馬魚(yú)雌魚(yú)老練過(guò)程中發(fā)揮重要作用,老練雌魚(yú)在體內(nèi)17β-雌二醇的刺激下,由肝臟組成的VTG經(jīng)過(guò)血液抵達(dá)卵巢并加工成卵黃蛋白,促進(jìn)性腺發(fā)育。幼魚(yú)和雄魚(yú)在正常情況下不組成VTG,但在遭到雌元素和類雌元素刺激時(shí)能組成VTG,導(dǎo)致魚(yú)體內(nèi)VTG濃度升高,呈現(xiàn)雌性體征。斑馬魚(yú)因其高度的基因保守性和獨(dú)特的轉(zhuǎn)錄學(xué)特性,在腦科學(xué)研究中具有不可替代的地位。
魚(yú)類的性腺發(fā)育和繁殖行為受到下丘腦-垂體-性腺軸(HPG軸)的調(diào)控。下丘腦排泄促進(jìn)性腺開(kāi)釋元素(GnRH),其作用于腦垂體,影響其排泄促黃體生成素(LH)和促卵泡素(FSH),這兩種通過(guò)血液循環(huán)與相應(yīng)的受體結(jié)合后作用于性腺,影響性腺產(chǎn)生睪酮(T)、17β-雌二醇(E2)和11-酮基睪酮(11-KT)等類固醇,從而使精子和卵子的發(fā)育和成熟。行為研討魚(yú)類行為軌跡的盯梢和量化研討中描繪的一切魚(yú)類行為測(cè)驗(yàn)都用攝像機(jī)(SONYHandycam,FDR-AX60,Japan)進(jìn)行了錄像,并運(yùn)用動(dòng)物行為盯梢軟件VisuTrack動(dòng)物行為剖析軟件進(jìn)行了離線剖析。單個(gè)空間實(shí)際上被一個(gè)內(nèi)圓分紅兩個(gè)部分。(b)游程(cm),平均速度(cm/s),以及斑馬魚(yú)、medaka和我國(guó)鰷魚(yú)在openfieldtank的“中心”和“周圍”區(qū)域所花費(fèi)的時(shí)刻(s)。(c)新式水槽(側(cè)面)示意圖。(d)魚(yú)在上午(9:00)和晚上(21:00)在不同區(qū)域所花費(fèi)的時(shí)刻(%)。為什么用斑馬魚(yú)做試驗(yàn)?斑馬魚(yú)人類疾病研究應(yīng)用
試驗(yàn)室揭秘|斑馬魚(yú)試驗(yàn)室!斑馬魚(yú)養(yǎng)殖
傳統(tǒng)藥物臨床前研究模式主要包括兩個(gè)環(huán)節(jié):體外實(shí)驗(yàn)和體內(nèi)實(shí)驗(yàn)。體外實(shí)驗(yàn)(包括細(xì)胞實(shí)驗(yàn)、生化實(shí)驗(yàn)、微生物實(shí)驗(yàn)等)具有快速高效的優(yōu)點(diǎn),但是體外實(shí)驗(yàn)的結(jié)果與人體實(shí)驗(yàn)結(jié)果的可比性差。常規(guī)的哺乳類動(dòng)物實(shí)驗(yàn)——包括老鼠、兔、犬、豬及猴子等——可提供可比度較高的篩選評(píng)估結(jié)果,但實(shí)驗(yàn)周期較長(zhǎng)、成本高、審批程序復(fù)雜,嚴(yán)重影響藥物研發(fā)的進(jìn)度。斑馬魚(yú)模型既具有體外實(shí)驗(yàn)快速、高效、費(fèi)用低等優(yōu)勢(shì),又具有哺乳類動(dòng)物實(shí)驗(yàn)預(yù)測(cè)性強(qiáng)、可比度高等優(yōu)點(diǎn),可以有效彌補(bǔ)體外實(shí)驗(yàn)和哺乳類動(dòng)物實(shí)驗(yàn)之間的巨大生物學(xué)斷層,完善現(xiàn)有藥物研發(fā)體系。斑馬魚(yú)養(yǎng)殖