斑馬魚如何被用作模式動物

斑馬魚如何被用作模式動物

幾個世紀以來，模式動物一直被用作科學研究中人類的替代品。小型哺乳動物，如小鼠和大鼠，通常是常態。但這些模型有一係列缺點：它ta們men的de房fang屋wu和he繁fan殖zhi成cheng本ben高gao昂ang
，並bing且qie觀guan察cha胚pei胎tai發fa育yu有you限xian，這zhe使shi得de它ta們men不bu太tai需xu要yao高gao內nei涵han篩shai查zha。斑ban馬ma魚yu
，特te別bie是shi它ta們men的de胚pei胎tai
，已yi經jing成cheng為wei一yi個ge可ke行xing的de替ti代dai選xuan擇ze，正zheng如ru你ni將jiang在zai下xia麵mian發fa現xian的de那樣。

斑馬魚胚胎作為模式動物

斑馬魚在20世紀80年nian代dai開kai始shi顯xian示shi出chu作zuo為wei研yan究jiu發fa育yu生sheng物wu學xue的de典dian範fan的de前qian景jing。從cong那na時shi起qi
，由you於yu其qi快kuai速su發fa展zhan和he可ke操cao作zuo性xing，它ta們men已yi成cheng為wei一yi個ge非fei常chang有you價jia值zhi的de模mo型xing。在zai遺yi傳chuan和he分fen子zi水shui平ping上shang，使shi用yong斑ban馬ma魚yu取qu得de的de進jin步bu通tong常chang可ke以yi轉zhuan化hua為wei人ren類lei。斑ban馬ma魚yu胚pei胎tai是shi眾zhong多duo類lei型xing研yan究jiu的de理li想xiang模mo型xing，我wo們men將jiang在zai本ben文wen中zhong探tan討tao。

斑馬魚胚胎在科學研究中的優勢

其(qi)他(ta)生(sheng)物(wu)，如(ru)齧(nie)齒(chi)動(dong)物(wu)和(he)果(guo)蠅(ying)
，在(zai)研(yan)究(jiu)中(zhong)占(zhan)有(you)一(yi)席(xi)之(zhi)地(di)
，但(dan)很(hen)少(shao)有(you)像(xiang)胚(pei)胎(tai)斑(ban)馬(ma)魚(yu)那(na)樣(yang)多(duo)才(cai)多(duo)藝(yi)。與(yu)其(qi)他(ta)模(mo)型(xing)相(xiang)比(bi)，這(zhe)些(xie)小(xiao)魚(yu)為(wei)研(yan)究(jiu)人(ren)員(yuan)提(ti)供(gong)了(le)許(xu)多(duo)優(you)勢(shi)。讓(rang)我(wo)們(men)仔(zai)細(xi)看(kan)看(kan)這(zhe)些(xie)優(you)勢(shi)中(zhong)的(de)每(mei)一(yi)個(ge)。

快速開發 -斑馬魚胚胎和幼蟲發育極快。器官發生通常發生在受精後48小時內，魚完全發育，遊動約5-6 dpf（受精後幾天），為高內涵篩選（HCS）期間的觀察提供了方便的模型。

高繁殖率 -斑馬魚全年繁殖
，雌性每周生產數百個卵，這意味著與小鼠相比
，每次測定的成本非常低。

透明和外部 - 胚胎和絨毛膜幾乎是透明的，使研究人員能夠輕鬆觀察測試化合物的早期發育和對非侵入性發育的身體係統的影響。

小尺寸 -斑馬魚胚胎的直徑通常約為 07.mm
，孵化時可長到約3.5毫米。這種小尺寸意味著可以在單個96或384孔板上測定數百個整個生物體
，並且可以有效地篩選大型化合物庫。

可負擔性 -與其他模式動物相比，斑馬魚的飼養成本非常低，因為它們生活在緊密編織的水族箱淺灘中，並且適應一係列環境因素。

符合 3R 測試法規 -早期胚胎斑馬魚的使用符合關於使用活體生物體的嚴格指令2010/63 / EU，並遵循動物研究的3R（替換，減少，改進）。

化學滲透性 -早期胚胎對小化合物具有高度滲透性
，這些化合物被添加到水環境中並自由擴散到胚胎中。

斑馬魚胚胎用於哪些研究領域
？

從(cong)脊(ji)椎(zhui)動(dong)物(wu)發(fa)育(yu)生(sheng)物(wu)學(xue)和(he)轉(zhuan)基(ji)因(yin)研(yan)究(jiu)到(dao)毒(du)理(li)學(xue)檢(jian)測(ce)
，斑(ban)馬(ma)魚(yu)胚(pei)胎(tai)是(shi)當(dang)今(jin)領(ling)先(xian)的(de)體(ti)內(nei)模(mo)式(shi)動(dong)物(wu)之(zhi)一(yi)。透(tou)明(ming)斑(ban)馬(ma)魚(yu)胚(pei)胎(tai)在(zai)使(shi)用(yong)熒(ying)光(guang)蛋(dan)白(bai)標(biao)記(ji)物(wu)時(shi)非(fei)常(chang)有(you)利(li)，這(zhe)些(xie)標(biao)記(ji)物(wu)根(gen)據(ju)基(ji)因(yin)突(tu)變(bian)，藥(yao)物(wu)毒(du)性(xing)等(deng)不(bu)同(tong)的(de)刺(ci)激(ji)物(wu)表(biao)達(da)自(zi)己(ji)。已(yi)經(jing)創(chuang)造(zao)了(le)數(shu)十(shi)種(zhong)轉(zhuan)基(ji)因(yin)斑(ban)馬(ma)魚(yu)品(pin)係(xi)
，以(yi)在(zai)眾(zhong)多(duo)身(shen)體(ti)係(xi)統(tong)中(zhong)表(biao)達(da)熒(ying)光(guang)蛋(dan)白(bai)。以(yi)下(xia)是(shi)斑(ban)馬(ma)魚(yu)引(yin)起(qi)轟(hong)動(dong)的(de)研(yan)究(jiu)領(ling)域(yu)的(de)一(yi)些(xie)例(li)子(zi)：

遺傳病研究

斑馬魚在82%的人類疾病相關基因中具有同源物，這使得它們特別可用於遺傳研究。已經測序以發現突變的人類基因被鑒定出來，並在斑馬魚中被“敲除”，以模仿疾病環境。這些轉基因、透明的斑馬魚胚胎可以監測其神經
、肌肉骨骼和器官係統的變化。在了解黑色素瘤，肌肉萎縮症和腎髒疾病等疾病方麵的進展特別成功。

早期藥物發現

在使用小分子高內涵篩選（HCS）的(de)臨(lin)床(chuang)前(qian)研(yan)究(jiu)中(zhong)，斑(ban)馬(ma)魚(yu)胚(pei)胎(tai)提(ti)供(gong)了(le)一(yi)種(zhong)快(kuai)速(su)評(ping)估(gu)新(xin)藥(yao)毒(du)性(xing)和(he)功(gong)效(xiao)的(de)方(fang)法(fa)。這(zhe)在(zai)非(fei)常(chang)昂(ang)貴(gui)的(de)藥(yao)物(wu)發(fa)現(xian)過(guo)程(cheng)中(zhong)節(jie)省(sheng)了(le)時(shi)間(jian)和(he)金(jin)錢(qian)。近(jin)年(nian)來(lai)
，斑(ban)馬(ma)魚(yu)胚(pei)胎(tai)已(yi)成(cheng)為(wei)毒(du)理(li)學(xue)
、癌症研究、人類基因組學、發育生物學等領域新藥早期開發的突出典範。

化妝品和農業化學毒理學

動物研究的3R（替換，減少和改進）是為了在科學研究中避免動物的痛苦而開發的，並在上被廣泛接受為標準。在5 dpf下使用斑馬魚胚胎作為模型遵循了這些原則，並大大減少了研究後期對哺乳動物的使用。五個dpf斑馬魚胚胎通常用於評估水環境中農藥和殺蟲劑的毒理學。在研究納米毒性時，斑馬魚在化妝品研究中也顯示出希望
，同時仍然遵循3R和上述歐盟關於保護用於科學目的的動物的指令。

總(zong)之(zhi)，斑(ban)馬(ma)魚(yu)及(ji)其(qi)胚(pei)胎(tai)特(te)別(bie)適(shi)合(he)廣(guang)泛(fan)的(de)遺(yi)傳(chuan)和(he)毒(du)理(li)學(xue)研(yan)究(jiu)。它(ta)們(men)的(de)快(kuai)速(su)發(fa)育(yu)
，透(tou)明(ming)的(de)卵(luan)子(zi)和(he)與(yu)人(ren)類(lei)的(de)遺(yi)傳(chuan)相(xiang)似(si)性(xing)使(shi)它(ta)們(men)成(cheng)為(wei)的(de)全(quan)生(sheng)物(wu)體(ti)模(mo)型(xing)。在(zai)體(ti)外(wai)模(mo)型(xing)不(bu)夠(gou)的(de)情(qing)況(kuang)下(xia)，以(yi)及(ji)哺(bu)乳(ru)動(dong)物(wu)等(deng)體(ti)內(nei)模(mo)型(xing)不(bu)符(fu)合(he)規(gui)定(ding)的(de)情(qing)況(kuang)下(xia)
，斑(ban)馬(ma)魚(yu)胚(pei)胎(tai)提(ti)供(gong)了(le)一(yi)種(zhong)負(fu)擔(dan)得(de)起(qi)，有(you)效(xiao)且(qie)更(geng)人(ren)道(dao)的(de)替(ti)代(dai)方(fang)案(an)。