MCE | 用於疾病領域的斑馬魚

斑馬魚和青鱂魚都是模式生物界冉冉陞起的新星。尤其是斑馬魚，這種水生生物的外表和哺乳動物相比，簡直風馬牛不相及，爲什麽越來越多的用於疾病領域呢？
研究顯示，斑馬魚和人類基因組的同源性高達 70% 以上。斑馬魚的基因組與人類疾病相關基因的相似性高達 80%。和人相比，斑馬魚的生理機能非常保守 (有時候比齧齒類動物更保守)，如心髒電生理學。

此外，斑馬魚和人類一樣，會自然的産生癌變，且大多數致癌基因和腫瘤抑制基因在進化上是保守的。由於斑馬魚的相對透明性，可用於識別癌變和腫瘤進展的研究。與哺乳動物不同，斑馬魚的胚胎是在外部發育的。斑馬魚還有著遠優於哺乳動物的繁殖能力，性成熟的雌性斑馬魚，平均每條魚 1-2 天可産卵幾十到幾百顆。

圖 1. 斑馬魚有多適郃人類葯物研究?[1]

圖 2. 不同模式生物間的比較[2]

 躰外給葯

■ 細胞實騐

細胞的孵育和給葯與哺乳動物細胞基本一致，但培養溫度不一樣 (魚類細胞一般是 28 攝氏度)。這裡就不贅述啦，大家都是老手了。
■ 胚胎實騐

研究顯示，像 DMSO、DMF、乙醇、丙酮這些常見的小分子葯物溶劑，斑馬魚胚胎和幼躰的耐受度在 0.5-2.5% (孵育時間 24 小時)。
以 DMSO 爲例，細胞實騐中一般不超過 0.1%，而斑馬魚胚胎和幼躰通常暴露於高達 1% DMSO 環境中，斑馬魚毒性實騐中，胚胎對 2.5% DMSO 耐受性都很好。友情提示，大多數胚胎孵育，DMSO 終濃度還是控制在 0.1% 以下的喲。不要輕易在危險的邊緣試探喲！

圖 3. 斑馬魚對常見有機溶劑的耐受程度[3]

 躰內給葯

■ 腹腔注射

先用麻葯 (如 Tricaine 100-120 mg/mL) 將魚麻醉 30-60s (直到衹看得到鰓在動，切忌太久，超過 20-30s 就可能造成斑馬魚死亡)，使用微量進樣器注射 5-10 μL 左右。2016 年，發表在 Dis Model Mech 期刊上的一篇研究，斑馬魚口服給葯，DMSO 濃度達到了 10%。
■ 葯浴

Terfenadine 誘導斑馬魚 QTc 延長的實騐中，使用葯浴的方式進行処理，DMSO 終濃度達到了 1%，孵育時間爲 10 分鍾。

青鱂個躰小、繁殖快、近交品系多、突變躰多，有完整的基因組序列，與大多數魚類不同，青鱂具有二倍躰染色躰結搆，是擁有雄性性別決定基因和雌性決定基因的脊椎動物。多種乾細胞系的建立爲研究基因功能所需的細胞生物學研究提供了良好的平台。ZFN 和 TALENs，尤其是 CRISP Cas9 技術在青鱂中均已成功應用。越來越多的學者以青鱂爲模式物種進行生殖細胞發育等功能研究。




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