基于斑马鱼的模式生物的关于人类疾病的最新研究进展
模式生物斑马鱼在人类疾病研究中的应用
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斑马鱼作为生物模型研究的进展及其未来展望
斑马鱼作为生物模型研究的进展及其未来展望自然界中，斑马鱼是一种小型的热带淡水鱼，常见于非洲。
然而，随着科学技术的不断发展，斑马鱼开始被引入实验室，成为生物模型研究中的一个重要角色。
在这篇文章中，我们将探讨斑马鱼作为生物模型研究的进展，并展望它的未来发展。
一、斑马鱼在基因研究中的应用斑马鱼在基因研究中的应用已经成为了研究的重要工具。
在斑马鱼胚胎的早期发育中，胚胎的透明度非常高，使得科学家们可以轻松地观察到胎儿的发育过程，从而对基因的功能进行深入的研究。
斑马鱼中的基因表达模式与人类中的基因表达模式十分相似，因此，科学家们可以通过斑马鱼对人类基因进行研究，这为人类疾病的治疗和预防提供了新的思路。
二、斑马鱼在药物筛选和毒性测试中的应用作为基因研究的模型生物，斑马鱼同样可以在药物筛选和毒性测试中应用。
由于斑马鱼的繁殖速度比大多数动物都要快，且胚胎的透明度高，使得科学家们可以进行大规模的药物筛选，并且快速地了解药物的安全性和有效性，这为药物研发提供了全新的思路。
三、斑马鱼在神经科学中的应用斑马鱼同样在神经科学研究中扮演着重要的角色。
它们的神经元数量比人少很多，但拥有大量相似的神经元和神经递质，因此可以为人类神经科学提供极其重要的帮助。
斑马鱼对于观察人体运动障碍"帕金森症"的症状的研究也取得了一定成果。
科学家可以使用斑马鱼模拟“帕金森症”的症状，然后在验实验过程中直接观察进行刻画。
四、未来展望斑马鱼的模型化特性使它成为了生物学界的研究对象，未来，这个领域还将面临更广泛的应用。
例如随着人口的增长，食品安全问题越来越受到关注，研究斑马鱼在环境中的重金属积累途径，将极有可能为人们提供重金属与健康之间的关系。
此外，斑马鱼的使用还可能特别适用于缺少实验对象的时期或情况。
综合来看，斑马鱼作为生物模型研究中的重要角色，有着广阔的发展前景。
作为研究生物学的工具，其应用领域还将不断扩大，对人们的生活和健康，特别是为深入和进一步地理解生物系统细胞的方式开拓了全新的视角。
斑马鱼模型在研究人类疾病中的应用
斑马鱼模型在研究人类疾病中的应用斑马鱼，一种来自东南亚的淡水鱼，具有生殖力强、繁殖周期短、生长快等特点，近年来被广泛地用于研究生物医学问题。
由于斑马鱼与人类的生物学相似度高，可以模拟人类疾病，成为了一种理想的模型生物。
本文将从斑马鱼模型的优点、应用领域和研究进展三个方面阐述其在研究人类疾病中的应用。
一、斑马鱼模型的优点1. 生长速度快：斑马鱼从胚胎分化到成鱼，只需要三个月左右时间，相比之下哺乳动物的生命周期要长得多。
这使得斑马鱼成为研究生物学问题的一种快速方法。
2. 透明度高：与哺乳动物不同，斑马鱼在硬膜内腔中胚胎发育过程可以直接观察到，使得研究者可以轻松地观察斑马鱼器官和各个系统的发育情况，也可以观察到被注射进斑马鱼的细胞和分子形态。
3. 基因编辑容易：斑马鱼的基因编辑可以通过诱导外源基因或者利用现有的基因编辑技术来实现，这使得研究者可以在斑马鱼中轻松地编辑和观察各种基因的表达。
4. 与人类同源性高：斑马鱼的DNA序列与哺乳动物的DNA序列有很大的相似之处，例如约有70%的斑马鱼基因可以在人类中找到相关的基因，这意味着研究者可以通过斑马鱼模型来模拟人类疾病。
二、斑马鱼模型在哪些领域中应用广泛1. 肿瘤研究：斑马鱼在肿瘤研究中的应用很广泛，研究人员可以利用肿瘤生长发育的分子机制，进行肿瘤抑制和防治等相关研究。
在肿瘤细胞内，斑马鱼的繁殖速度非常快，能够进行大规模的实验和筛选。
2. 生殖生物学研究：斑马鱼在生殖生物学研究中的应用也非常广泛。
在该领域，斑马鱼的特点为生殖速度快、产卵量大、卵胚发育迅速，研究者可以通过观察斑马鱼的胚胎发育过程，探索人类胚胎发育的分子机制。
3. 神经生物学研究：斑马鱼的神经生物学研究可以通过科学家对其神经系统基因编辑来进一步探讨人类神经系统疾病的研究。
此外，在工业品污染、化学物品毒性等研究领域中，斑马鱼也具有重要意义。
4. 染色体研究：基因编辑技术可以用来研究损失或增加染色体信息对健康和疾病的影响。
斑马鱼模型在生物学研究中的应用及其优势探讨
斑马鱼模型在生物学研究中的应用及其优势探讨斑马鱼是著名的水生模式动物，是现代遗传学研究和药物筛选的重要研究对象。
斑马鱼在神经科学、人类疾病模型研究、发育生物学等领域具有广泛的应用前景。
本文将从斑马鱼的特点、应用优势、疾病模型和药物筛选等几个方面探讨其在生物学研究中的重要意义。
一、斑马鱼的特点与应用优势斑马鱼生活在水中，其透明的胚胎和小型身材使得对研究者和研究器材的要求较低，同时斑马鱼在短时间内就能完成胚胎发育，且有着高度的繁殖力。
这些都是斑马鱼成为生物学研究模型的重要原因。
此外，斑马鱼是雌雄异体，受精卵可以在几个小时之内形成、孵化和成熟。
在早期的幼鱼期，斑马鱼逐渐获得了自主进食和游动的能力，这使得研究者可以进行克隆和基因敲除等研究。
另外，斑马鱼是脊椎动物，其组织结构、器官发生和功能与人类相似，可以为人类疾病模型研究提供重要参考。
同时，斑马鱼也是免疫系统不成熟的动物，不需要复杂的抗体制备过程，也没有人体实验中的道德问题。
这些特点使得斑马鱼在生物学研究中有着广泛的应用前景。
二、斑马鱼在疾病模型研究中的应用1. 神经科学领域斑马鱼的神经系统结构与哺乳动物基本相同，其胚胎发育期间神经发育迅速，易于观察和记录。
在神经科学领域，斑马鱼主要被用于研究神经元的生理学和形态学，对于神经胶质疾病模型的研究也具有重要意义。
斑马鱼在多种神经系统疾病模型研究中都有着广泛的应用，例如阿尔茨海默病、帕金森氏病、儿童脑性瘫痪等。
2. 单基因病模型研究斑马鱼天然群体基因表达具有显著的变异性，这对于遗传性疾病的研究非常重要。
例如，在斑马鱼中研究了囊性纤维化和肾脏病等遗传疾病的模型，这对于开发针对该类疾病的治疗方案非常有帮助。
三、斑马鱼在药物筛选中的应用斑马鱼的快速发育和透明的胚胎，使其成为药物筛选的重要研究对象。
例如，在感染性疾病研究中，研究者在斑马鱼体内研究了多种细菌感染模型，研究药物的抗菌能力和毒副作用。
此外，斑马鱼体积较小，药物剂量需求较低，节约了研究资源，并能够加速药物发现和研发。
斑马鱼在生命科学研究中的应用
斑马鱼在生命科学研究中的应用斑马鱼是一种小型的热带淡水鱼类，它在生命科学研究中有着广泛的应用。
作为模式生物，这种鱼类可用于研究各种生物过程的机制，包括发育、再生和感染等。
在本文中，我们将探讨斑马鱼在生命科学研究中的应用及其重要性。
一、斑马鱼的基本特征和优点斑马鱼在生物学界是一个备受瞩目的模式生物。
这种鱼类的大小约为3.5厘米，一般寿命为2-3年。
它的简单型态和发育机理使得斑马鱼成为生命科学领域的重要研究对象。
此外，斑马鱼的优点还包括：1. 短周期快速成熟：斑马鱼的生殖周期短，每年可以产卵多次，而且发育迅速，只需要2-3天就可以孵化。
这个特性可以为研究人员提供大量的实验数据。
2. 生殖方式丰富：斑马鱼的生殖方式又泳动复杂和单纯的交配两种方式，这两种方式的存在又许多研究的方向。
3. 透明且可观察性强：斑马鱼在早期发育阶段为透明，这样质子在显微镜下容易被观察。
此外，它的胚胎发育过程短，只需两天就可以完成。
4. 基因治疗研究利器：斑马鱼拥有大量与人类同源的基因，可用于研究与人类相关的疾病和药物疗法。
5. 容易饲养: 斑马鱼简单易饲养，成本低，数量多。
二、斑马鱼在研究发育和遗传方面的应用斑马鱼因其胚胎发育阶段的透明，被广泛用于发育研究。
斑马鱼的早期胚胎非常透明，这使得它们的神经发育可以被轻松观察。
科学家们可以将神经标记物标记到斑马鱼的内皮细胞和神经系统细胞中，以观察它们的运动情况。
这种研究方法在研究神经退化疾病以及癌症等疾病方面有着重要的应用价值。
斑马鱼还可用于研究遗传学。
由于斑马鱼基因与人类基因非常相似，因此它们被广泛用于研究基因组的相互作用和表达。
举个例子，研究人员可以将人类基因序列植入斑马鱼基因组中，以研究人类基因的功能及其与其他基因和环境之间的相互作用。
这种方法被称为转基因鱼。
三、斑马鱼在药物发现和治疗研究中的应用斑马鱼可用于新药发现和针对性药物治疗研究。
在此方面具体的例子包括斑马鱼在研究新型抗生素和癌症治疗药物方面的应用。
斑马鱼研究在神经生物学领域中的应用
斑马鱼研究在神经生物学领域中的应用斑马鱼是一种小型热带鱼，常见于印度尼西亚至印度以及非洲东海岸的淡水河流和河口，由于其生活习性、易于养殖和遗传学特性的优良，斑马鱼目前已成为神经生物学研究领域中最重要的模式生物之一。
这篇文章将详细讨论斑马鱼研究在神经生物学领域中的应用及其现有的局限性。
一、斑马鱼在神经生物学研究中的优势1. 遗传特性斑马鱼的遗传学特性十分优越。
它们繁殖快速，且能够在短时间内产生大量的后代。
此外，它们的基因组大小小，易于破译基因所在的位置和功能，这使得斑马鱼成为了研究遗传学和基因表达方面重要的模式生物之一。
2. 外部受精和透明胚胎斑马鱼是外部受精的，这意味着研究人员可以很容易地精确控制在何时、何地、以何种方式进行受精的实验。
一旦受精成功，斑马鱼胚胎在发育初期非常透明，研究者可以直接观察到斑马鱼的神经系统在发育的过程中如何形成以及其形态学特征。
3. 神经系统发育相似性人类的神经系统和斑马鱼的神经系统之间有许多相似之处。
斑马鱼的后脑和脊髓结构与人类的类似，并且这些结构的发育过程也与人体类似。
因此，斑马鱼可以被用来研究人类神经系统的发育和功能，从而提出和检验假说，理解人类神经疾病的来源并发现潜在的治疗方法。
4. 易于观察到行为变化研究斑马鱼的行为变化相对容易，因为它们的行为和基因都经过了养殖和筛选，而不像人类那样受到复杂的和文化交流的影响。
此外，研究者可以通过改变斑马鱼环境和添加化合物等方法，来诱发行为变化，从而研究行为和神经系统之间的相互作用。
二、斑马鱼在神经生物学领域中的应用案例1. 视网膜视网膜是神经系统的一部分，负责解析视觉信息。
研究人员利用斑马鱼的透明胚胎来研究视网膜的发育过程，观察它如何产生不同类型的细胞并形成视网膜。
在斑马鱼的成年个体中，研究人员可以通过破坏不同类型的细胞来研究这些细胞对视觉功能的贡献，如光线辨别、运动侦测等。
2. 神经元的选择和定位研究人员利用斑马鱼的透明胚胎来研究神经元的选择和定位。
斑马鱼在发育生物学中的研究进展
斑马鱼在发育生物学中的研究进展斑马鱼（Danio rerio）是一种常见的小型热带淡水鱼类，也是一种重要的生物模型，因为它们易于繁殖和维护，具有透明胚胎，容易观察和操纵发育过程的特点。
在过去的几十年里，许多生物学家使用斑马鱼进行发育生物学研究，探寻分子机制、细胞过程、组织发生、器官形成和行为等方面的问题。
本文将介绍斑马鱼在发育生物学中的研究进展及其应用。
1. 斑马鱼的发育过程斑马鱼的发育过程可分为四个主要阶段：受精、分裂、胚胎发育和幼鱼期。
受精后，卵细胞形成受精卵，随后通过有丝分裂发育成为多个细胞，其中包括前期胚胎、球胚和盘胚。
在这些早期阶段，斑马鱼的胚胎透明，发育过程可以通过显微镜直接观察。
在幼鱼期，斑马鱼游泳、摄食和生长，逐渐成为成年鱼。
2. 斑马鱼的发育成因对于斑马鱼的发育成因的研究可以通过突变体筛选、遗传分析、基因克隆等方法进行。
许多突变体显示了不同的发育缺陷，例如胃肠道畸形、神经系统缺陷、鳍/肢体畸形等。
通过对这些突变体的遗传分析和基因克隆，科学家发现了很多与斑马鱼发育相关的基因，如sonic hedgehog、hox等。
另外，近年来，利用CRISPR/Cas9基因编辑技术，科学家可以精确地改变斑马鱼基因组中的某些位点，以研究特定基因功能或疾病模型等方面的问题。
这种方法加速了斑马鱼发育生物学的研究和应用。
3. 斑马鱼的组织和器官形成斑马鱼的器官发生过程是发育生物学的热点研究之一。
在胚胎发育过程中，骨骼、肌肉、心脏、肝脏、胰腺等组织和器官的形成令人印象深刻。
例如，斑马鱼心脏的发育非常相似于人类的心脏发育过程。
斑马鱼心脏发育的详细解剖和功能特征使得我们可以更好地理解人类心脏疾病，包括先天性心脏缺陷和心肌病等。
在肌肉结构和功能方面，斑马鱼是一种适应游泳的生物模型。
它们的鱼体非常透明，我们可以观察和操纵它们的鱼肌和鱼晶体肌的发育和生理功能。
研究斑马鱼肌肉发育和运动调节机制有助于解决人类运动性疾病诊断和治疗的问题。
斑马鱼在遗传学和癌症研究中的应用
斑马鱼在遗传学和癌症研究中的应用斑马鱼，又称斑马鲤，是一种来自热带非洲的淡水鱼类。
在科研领域中，斑马鱼已经成为实验动物的重要角色。
与老鼠和小鼠相比，斑马鱼因为生命周期短、肉眼可见的胚胎发育、相对较低的维护成本、相对较少的道德风险等特点而被广泛应用于遗传学、发育生物学和癌症研究等领域。
本文将阐述斑马鱼在遗传学和癌症研究中的应用。
遗传学研究斑马鱼的基因组和人类之间具有高度的相似性。
斑马鱼有26对染色体，而人类有23对。
通过对斑马鱼基因组的研究，可以更加深入地了解人类基因的结构和功能，包括遗传缺陷、疾病等等。
例如，有些月桂酸脱氢酶缺失症候群的患者常常发生癫痫。
斑马鱼在发育过程中也有发作癫痫的现象，可以通过比较其发育异常的基因与人类的同源基因进行比较，进而探究疾病的发生机制并寻找相关治疗方式。
斑马鱼因其短暂的生命周期，能够进行大规模的遗传学研究。
斑马鱼的子一代从生孵化到性成熟的速度只有3~4个月，其中有些基因相当早期就会产生亚细胞水平的变异，为研究遗传变异提供了很多可能性。
基因敲除技术识别和研究单一基因的一个常用方法是基因敲除技术。
常用的方法是通过载体转染的方式将DNA 导入目标细胞并破坏正常DNA序列，以观察目标细胞缺失该基因会导致何种生理变化。
与哺乳动物不同，斑马鱼具有一项独特的能力——在早期胚胎阶段，周围的信号和化学物质可进入卵子和发育中的胚胎中，因此研究者可以在早产阶段就对胚胎进行基因敲除，极大地减少了干扰其他细胞的可能性，且体外受精的方式可以使得每个胚胎都受到一定程度的干扰，为测试结果的统计分析提供了方便。
与哺乳动物比较，斑马鱼也具有相对简单的基因家族，基因编码对应一个蛋白质。
这意味着，与哺乳动物相比，斑马鱼的基因组更可控、较少误差等因素带来的干扰。
癌症研究癌症的发生与基因的重组和突变的过程息息相关。
在斑马鱼上，通过诱使基因突变的方式，可以实现在短时间内开发建立多个肿瘤模型。
这些模型不仅可以研究癌症的发病机制，还可以评估各种治疗方法的有效性和毒副作用。
斑马鱼研究报告
斑马鱼研究报告（Zebrafish,Danio rerio）目录一﹑斑马鱼二﹑斑马鱼基因与人类极为相似三﹑利用斑马鱼作为模式动物四﹑斑马鱼的心生五﹑突变斑马鱼及转基因斑马鱼表現类似人类疾病六﹑斑马鱼胚胎研究七﹑研究者在活的斑马鱼身上直接观看器官的发育与病变八﹑解开人与体內活菌共生秘密九﹑斑马鱼胚胎基因有助研究癌症、阿滋海默和帕金森症十﹑视网膜有自我修复潜能十一﹑培育变种斑马鱼可望用于人脸整型十二﹑基因決定人类肤色十三﹑斑马鱼的运动情形肌肉的发育及肌肉与运动神经的调控机制十四﹑细胞如何储存脂肪有助減肥新疗法十五﹑类固醇荷尔蒙的功能与调控十六﹑中神经细胞形成之分子调控机制十七﹑斑马鱼基因调控网路十八﹑干扰斑马鱼基因的技术十九﹑培育环保转基因斑马鱼二十﹑改造斑马鱼基因來试水质二十一﹑利用斑马鱼作为人类疾病模型及药物节选二十二﹑药物节选二十三﹑抗癌药物节选斑马鱼原产于东印度恒河流域，亦分布于巴基斯坦、尼泊尔、缅甸。
斑马鱼成鱼体长约4～5公分，体呈纺锤形，稍侧扁。
体侧从头至尾布满多条蓝色条纹，酷似斑马，故得名斑马鱼。
1.斑马鱼是研究发育生物学的新兴模式动物。
2.斑马鱼由于具有饲育容易、胚胎透明、体外受精、突变种多、遗传学工具成熟等诸多优点，近年来已成为研究脊椎动物发育与人类遗传疾病的新兴模式动物。
3.与其他脊椎动物相较下，斑马鱼最大的优点就是具有多达6000多种的遗传突变种，这些突变种的建立大致上是利用X射线、ENU或反转录病毒的感染造成基因组的突变，之后再经由多次的子代筛选所得。
4.突变种的表征包含如胚层分化，器官发育，生理调适与行为表现等多方面，所以可提供研究人员极佳的正向遗传学材料来进行发育机制上的研究。
5.在斑马鱼系统中也开发出阻断基因功能的工具-Morpholino，可快速以逆向遗传学手法来验证基因的功能。
所以正向遗传学与逆向遗传学的巧妙利用，可以正确推导出斑马鱼遗传发育途径，也是目前斑马鱼成为研究人类疾病新兴模式动物的主要原因。
斑马鱼遗传和发育生物学
斑马鱼遗传和发育生物学斑马鱼是一种常见的实验动物，在遗传和发育生物学研究中被广泛使用。
它们的透明胚胎和易于培养的特点使得科学家们可以轻松地观察胚胎发育过程并进行基因操作。
本文将介绍斑马鱼的遗传和发育生物学方面的研究进展。
一、斑马鱼基因组斑马鱼基因组已经被完整测序，包括四组染色体，共有约2.7亿个碱基对。
与人类基因组相比，斑马鱼有很多基因是双倍体，这使得它们成为研究基因功能和基因互作的理想实验动物。
另外，斑马鱼的基因序列也为研究同源基因在不同物种之间的保守性提供了便利。
在斑马鱼基因组中，有很多基因与人类疾病相关。
例如，斑马鱼中的缺氧诱导因子1α基因与心脏病相关。
通过研究这些基因，我们可以更好地理解这些疾病的发病机制和猝死风险等问题。
二、斑马鱼的发育过程斑马鱼的发育过程可以分为四个阶段：受精、卵裂、胚胎形态发生和器官发育。
斑马鱼的卵精细胞很大，并且在受精后会形成球形胚胎。
在接下来的几天里，胚胎会不断分裂，最终形成一个长约2毫米的斑马鱼幼虫。
斑马鱼的发育速度非常快，只需要两天就可以从受精卵变成成熟的斑马鱼。
这使得科学家们可以在短时间内观察多代斑马鱼的发育过程，从而更好地理解发育中的生物学问题，例如细胞分裂、组织形态、器官发育等。
三、斑马鱼的基因操作技术基因编辑技术是现代生命科学的核心工具之一。
通过基因编辑技术，科学家们可以精准地改变一个或多个基因，从而研究基因在发育和疾病中的功能。
斑马鱼是一个理想的基因编辑模型，因为它们的受精卵非常透明，可以轻松地将DNA和RNA注入卵细胞内，或通过转基因方法将外源基因导入受精卵。
目前，常用的斑马鱼基因编辑技术包括CRISPR/Cas9系统和锌指核酸技术。
这些技术已经成功地用于改变斑马鱼基因，包括使其发生突变、生成新的融合蛋白和标记蛋白等。
四、斑马鱼的疾病模型斑马鱼可以被用作人类疾病的研究模型，例如癌症、心脏病、神经疾病等。
斑马鱼和人类之间有很多相似之处，例如生命早期阶段的肌肉和神经系统的形成、免疫系统的发育等。
斑马鱼肿瘤模型的研究进展
斑马鱼肿瘤模型的研究进展斑马鱼因具有体外受精、胚胎透明及繁殖能力强等小模式生物独特优势，近十年已经被广泛作为人类相关性疾病研究模型。
目前针对斑马鱼的基因操作技术已相当成熟，靶向性地诱导或敲除体内某些基因，改变其表达水平，可以很容易地在斑马鱼上复制人类的一些肿瘤性疾病状态，因此适合建立斑马鱼各种类型肿瘤模型，并进行相关机制研究。
本文就斑马鱼作为肿瘤模型的优势及斑马鱼各种类型肿瘤模型的研究做一综述，分析斑马鱼作为模式动物在抗肿瘤药物的研究中的应用价值。
[Abstract] Zebrafish have been successfully widely used as a research models for human-related diseases in the past decade due to their unique advantages in small-scale Organisms such as in vitro fertilization，embryo transparency and strong reproductive ability. At present，the gene manipulation technology for zebrafish has been quite mature，Targeting to induce or knock out certain genes in the body and change its expression level，it is easy to replicate some human tumor diseases on zebrafish，so various types of zebrafish tumor models can be established，and are suitable for conducfing reserch on related mechanisms. This article reviews the advantages of zebrafish as a tumor model and the research of various types of zebrafish tumor models，and the application value of zebrafish as a model animal in the study of anti-tumor drugs was analyzed.[Key words] Zebrafish；Tumor model；Drug research；Application value近年來，我国患肿瘤的发病率和死亡率迅速上升，为了进一步了解肿瘤的发病机制，明确其致病机制对人类健康十分重要。
斑马鱼研究报告范文
斑马鱼研究报告范文一、引言斑马鱼（Zebrafish）是一种小型热带鱼类，因其身上黑白相间、条纹状的体色而得名。
斑马鱼广泛应用于生命科学研究中，成为了重要的模式动物。
本报告将介绍斑马鱼的主要特征、生活习性以及其在科研中的应用。
二、斑马鱼的主要特征1.外形：斑马鱼体长约4厘米，身体呈纺锤形，两侧具有五到六条明显的纵向条纹；2.生活环境：斑马鱼主要分布于南亚和东南亚的淡水环境中，适应水温25-28摄氏度；3.繁殖能力：斑马鱼繁殖能力强，可以在短短几个月内达到生殖成熟。
三、斑马鱼的生活习性1.饮食：斑马鱼以浮游动物、植物为食，主要以摄食浮游动物为生；2.行为：斑马鱼属于群居鱼类，喜欢栖息在水草丛中，以保护自己不被天敌发现；3.活动节律：斑马鱼的活动节律受到光照的影响，白天活跃，夜晚则休息。
四、斑马鱼在科研中的应用1.胚胎发育研究：斑马鱼的胚胎发育透明，能够观察到细胞分裂、器官形成等过程，被用于研究生命起源以及先天性疾病的发生机制；2.病原体感染模型：斑马鱼易感染各类病原体，可以用来研究人类疾病的发病过程，如感染模型可用于研究流感病毒的入侵机制；3.药物筛选：斑马鱼可以通过观察药物对其行为、生理的影响，来评估药物的安全性和疗效，用于药物筛选；4.神经科学研究：斑马鱼的神经系统发育和功能与人类相似，被用于研究神经退行性疾病，如帕金森病、癫痫等；5.环境毒理学研究：斑马鱼可作为生物指示器，通过观察其对环境污染物的反应，评估环境毒理学风险。
五、结论斑马鱼作为一种重要的模式生物，在生命科学研究中发挥了重要的作用。
其主要特征、生活习性以及其在科研中的应用，可以为科学家们提供宝贵的研究工具，促进了生命科学的发展。
未来，斑马鱼研究将继续进行，为人类健康和环境保护领域的研究提供更多有益的信息。
斑马鱼创伤愈合的细胞和分子机制研究
斑马鱼创伤愈合的细胞和分子机制研究斑马鱼是一种可以进行自身身体再生的动物，这种能力在许多生物中是少见的。
斑马鱼的再生能力吸引了许多科学家研究，并且他们发现了一些有关伤口愈合的重要机制。
首先，斑马鱼创伤愈合中的一个重要细胞类型是成纤维细胞。
这些细胞是产生胶原蛋白的专门细胞，这个蛋白质是人体和动物体内许多重要器官的结构基础。
成纤维细胞在斑马鱼皮肤创伤中大量增殖、迁移并产生对胶原的沉积，形成了一个新的结构框架和弹性，促进皮肤愈合。
因此，成纤维细胞在动物的创伤愈合中是重要的细胞类型。
其次，斑马鱼创伤愈合过程中一个关键的分子是外周纤维蛋白原。
研究人员发现，斑马鱼发生创伤后，步态稳定化的过程是由外周纤维蛋白原调节的。
外周纤维蛋白原通过刺激成纤维细胞生长和增殖，在伤口处大量分泌胶原来促进皮肤再生。
实验证明，在斑马鱼皮肤创伤处，人工注射外周纤维蛋白原可以促进创伤愈合。
此外，神经元是创伤愈合过程中的另一个重要组成部分。
研究表明，在斑马鱼的伤口处，神经元的再生能力可以促进创伤的愈合。
神经元产生的信号分子可以调节成纤维细胞的增殖和分化，从而促进愈合过程。
在神经元再生后，新生的神经元连接创伤处的细胞，进一步促进创伤愈合。
最后，斑马鱼身体再生的能力还与免疫系统的反应有关。
有研究表明，在斑马鱼创伤愈合过程中，免疫细胞可以识别和击杀受伤区域内的细菌和其他病原体，同时清除死细胞和组织垃圾。
这些细胞也可以促进组织再生和创伤愈合。
综上所述，斑马鱼创伤愈合的细胞和分子机制非常复杂。
成纤维细胞、外周纤维蛋白原、神经元和免疫细胞等都参与了疗伤过程。
这些研究结果为医学领域提供了有益的启示，为人类创伤治疗开辟了新的道路。
斑马鱼的分子遗传学和发展生物学
斑马鱼的分子遗传学和发展生物学斑马鱼是一种广泛应用于生命科学研究的实验动物，其分子遗传学和发展生物学方面的研究也在近年来得到了越来越多的关注。
本文将就斑马鱼的分子遗传学和发展生物学展开探讨，并介绍一些与斑马鱼的遗传和发展相关的最新研究成果。
一、斑马鱼在分子遗传学研究中的应用斑马鱼的优良性状和易于养殖的特性使其成为一种广泛应用于遗传学研究的实验动物。
通过对斑马鱼的遗传变异进行研究，科学家们可以更好地理解遗传基因在生命过程中所起的作用，探究出疾病及先天性缺陷等相关的遗传机制。
斑马鱼的遗传学研究主要集中在以下几个方面：1. 遗传突变的筛选：通过人工诱导斑马鱼体内的遗传突变，科学家们可以发现和分离出突变体。
这些突变体可用于研究特定性状的遗传基础，例如生长、光感、发育等。
2. 基因敲除：科学家们可以利用基因敲除技术将目标基因在斑马鱼体内完全或部分剔除，观察这种变化对斑马鱼的发育和行为的影响。
这些敲除技术对生物医学领域的疾病基因的研究有着重要的作用。
3. 突变基因的研究：对突变基因的研究，不仅有助于探究突变基因对于斑马鱼的发育和特定性状的影响，也能为相关人类疾病的基因治疗提供理论依据。
二、斑马鱼在发展生物学研究中的应用斑马鱼发育速度快，上气道较为完善，幼体易于人工控制和操作，因此成为了发展生物学及遗传学研究中广泛应用的试验模型。
通过对斑马鱼的发育过程进行研究，我们可以更好地理解生命过程中的分子信号转导和细胞发育及分化的机制。
目前斑马鱼在发展生物学研究中主要应用于以下几个方面：1. 胚胎发育轨迹的研究：通过对斑马鱼的胚胎发育轨迹进行研究，科学家们可以更好地探究胚胎的发育过程，发现一些新的分子信号、基因调控等。
2. 器官发生和功能的研究：斑马鱼在发育初期各个器官的生长、发育过程十分显著，可供研究者更好地探究器官形态和功能发生的相关机制，比如对心血管系统、神经系统的研究。
3. 模式生物的病因学研究：通过对斑马鱼的转基因研究，科学家们可以发现这些基因对于发育和生殖的作用，还可以发掘相关基因和疾病之间的相关性。
斑马鱼模型的基因组及其在发育研究中的应用
斑马鱼模型的基因组及其在发育研究中的应用斑马鱼（Danio rerio）在科学界已经成为了广泛使用的模式生物之一，其具有繁殖快、易于维护、生长快等特点，可以在研究发育生物学、遗传学、神经学等领域发挥重要的作用。
斑马鱼的基因组研究与分析，更是为生物学研究提供了丰富的资源。
本文将介绍斑马鱼基因组的构成及其在发育研究中的应用。
一、斑马鱼基因组的构成斑马鱼的基因组约为1.5亿个碱基对，分为25对染色体。
这种基因组主要由DNA组成，DNA又由核苷酸组成，核苷酸包括葡萄糖、磷酸和四种碱基（腺嘌呤、鸟嘌呤、胸腺嘧啶和鳕嘧啶）。
与其它生物一样，斑马鱼的基因组也可以被分为编码区和非编码区，编码区指的是直接编码功能蛋白的DNA序列，而非编码区则指由DNA转录产生但不被翻译成蛋白质的RNA序列。
通过对斑马鱼基因组的研究，科学家们已经发现了许多与人类病理有关的基因（如自闭症等）以及与发育有关的基因。
二、斑马鱼在发育研究中的应用斑马鱼在发育研究中的应用非常广泛。
典型的应用案例包括模拟人类疾病、研究肢体再生及衰老机制等。
其中，模拟人类疾病是利用斑马鱼具有与人类基因组高度相似的特性，来研究某些疾病。
例如，斑马鱼可以被制成自闭症模型，通过这一模型可以研究自闭症的神经学特性以及潜在的药物治疗。
将这些与人类疾病相关的斑马鱼研究结果应用到临床上，有望为人们提供新的预防和治疗方法。
肢体再生也是斑马鱼发育研究的一方面。
斑马鱼的可再生能力非常高，能够在受损的组织区域新生组织甚至再生失去的组织。
科学家们通过对斑马鱼肢体再生过程中参与的基因进行研究，有望为人类组织工程学领域提供新的思路和策略。
此外，斑马鱼还能被用于衰老研究。
斑马鱼短时间的寿命与其生长发育周期短、繁殖快、适应能力强等特点有关，这使得斑马鱼成为了衰老研究领域的理想候选。
科学家们通过对斑马鱼衰老过程中参与的基因进行研究，可以为人类寿命延长和老年病的治疗提供新的思路和策略。
三、结语综上所述，斑马鱼基因组的研究及其在发育研究中的应用，为人类研究提供了极大的帮助。
斑马鱼在生物医学中作为模式动物之应用
斑马鱼在生物医学中作为模式动物之应用斑马鱼（Danio rerio）作为一种模式动物，在生物医学研究中发挥着重要的作用。
它们具有许多优点，如短期繁殖周期、透明的胚胎和可观察的器官，使得科学家能够进行详细而精确的实验观察。
在生物医学研究中，斑马鱼被广泛应用于遗传学、发育生物学、药物筛选和疾病模型等领域，为人类健康和疾病治疗提供了重要的启示。
斑马鱼作为一个模式动物，其繁殖周期短，雌性一般每周可产卵一次，每次产卵数量可达几十甚至上百粒，从受精到发育成鱼只需约48小时。
这一特性使得科学家能够快速观察和研究斑马鱼胚胎的发育过程。
胚胎发育期间，其透明度高，科学家能够通过显微镜观察到各个器官的形成，甚至可以实时观察到血液的流动。
这种透明度为科学家们提供了一个非常有利的观察和研究动物发育过程的平台。
斑马鱼在生物医学研究中的另一个重要应用领域是遗传学。
由于斑马鱼的基因组与人类的基因组高度保守，约有70%的人类基因在斑马鱼中也能找到对应的基因。
这使得科学家能够通过基因转导技术，将人类基因转入斑马鱼中，研究这些基因的功能和影响。
通过观察转基因斑马鱼的表型变化，科学家能够深入理解这些基因在发育、生理和疾病中的作用。
此外，斑马鱼的基因组较小，使得基因敲除、基因转导等研究技术更加方便和高效。
斑马鱼作为药物筛选的模式动物也发挥着重要作用。
科学家们利用斑马鱼的胚胎透明度和快速生长的特点，将其用于对药物的毒性和药效进行初步筛选。
通过观察药物对斑马鱼胚胎的影响，科学家能够初步评估药物的安全性和效果。
此外，斑马鱼的胚胎在短时间内能够吸收药物，使得科学家能够迅速获得结果。
这种药物筛选的方法节省时间和成本，并在一定程度上替代了对小鼠等动物的使用，为药物研发提供了效率和可靠性。
斑马鱼作为疾病模型动物的应用也非常重要。
科学家们利用斑马鱼基因组的保守性，成功开发了多种疾病模型。
例如，斑马鱼可用于研究心血管疾病、神经系统疾病、肌肉疾病和肿瘤等多种疾病。
斑马鱼模型在阿尔茨海默病研究中的应用
斑马鱼模型在阿尔茨海默病研究中的应用
满海硕;陈红利;何悦;孙雅煊;霍清;戴雪伶
【期刊名称】《中国实验动物学报》
【年(卷),期】2024(32)5
【摘要】阿尔茨海默病(Alzheimer’s disease, AD)是一种中枢神经系统退行性
疾病,主要表现为认知功能障碍、言语丧失等,其发病与多种因素有关。
近年来,斑马鱼因其在大脑结构与功能、神经传导及AD致病基因等方面与人具有高度同源性而受到广泛关注。
本文就斑马鱼作为动物模型探索AD发病机制、进行AD药物评估、药物筛选等方面的优势展开综述,以期为AD的发病机制及新药开发研究提供新思路。
【总页数】10页(P656-665)
【作者】满海硕;陈红利;何悦;孙雅煊;霍清;戴雪伶
【作者单位】北京联合大学生物化学工程学院食品与生物医药系
【正文语种】中文
【中图分类】Q95-33
【相关文献】
1.斑马鱼在阿尔茨海默病研究中的应用进展
2.补肾益智方治疗阿尔茨海默病斑马鱼模型的作用及机制研究
3.基于斑马鱼模型研究木蝴蝶苷A的抗阿尔茨海默病活性
和作用机制4.阿尔茨海默病斑马鱼模型的研究现状及其应用
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新型模式生物斑马鱼及其胚胎在人类疾病模型研究中的应用
北方药学 ２ １ ０ ２年第 ９卷第 ５ 期
新型模式生物斑马鱼及其胚胎在 人类疾病模型研究 中应用△
王晓伟 张红翠 安晓晶 王振华 ， 种 药资 教育 重点 验室， 子 药学 石河 ８２０ （疆特 植物 源 部 实 新 石河 大学 院 子 ３０￣
摘要 ： 斑马鱼作为一种理想的模式动物在遗传学， 发育生物 学的研究中应 用越来越 广泛。由于斑马鱼具有容 易获得 ， 易于饲养 ， 生殖 周 期 短 ． 殖 能 力 强等 特 点 ， 其 基 因组 测 序 的 完成 及 与人 类 的 高度 保 守性 ， 得 斑 马 鱼 及 其 胚 胎在 关 于人 类 疾 病 的研 究 繁 且 使 中有着重要 的应 用和 实际价值 。本 文就斑马鱼及其胚胎在人类疾病研 究中的应用作一 简要概述。 关 键 词 ： 式 生 物 斑 马鱼 疾 病 模 型 模 中图分类号 ： ５ Ｑ７ 文献标 识码 ： Ａ 文章编号 ：６ ２ ８ ５ （ ０ ２）５ ０ ４ — ２ １ ７ — ３ １２ １ ０ — ０ ２ ０
模式生物是生命 科学研究的重要材料 ， 斑马鱼 （ ａ ｉ ｒ— 心肌病变 ， 此可建立斑 马鱼 心肌病 变模 型 人类 Ｔ ｘ 因 Ｄ ｎｏ ｅ 据 ； ｂ５基 ｎ ）及其 胚胎 因为具有众多 的优 点在 生命科学研究 中具 有突 突变会造成心脏发育畸形 ， ｏ 而斑 马鱼的 Ｔ ｘ ｂ５突变同样会造成 出的地位 ，在近几年 的研究 中受 到越来越 多的重视和 利用 。 胚胎发育过程 中出心脏畸形 ，并且会使得胸 鳍的发育受到影 １ ８ 年 ，美 国 Ｏｅｏ ９１ ｒ ｎ大学 的著 名遗 传学 家 Ｓｒｉｎ ｅ 等 在 响 ， ｇ ｔ ｓ ｇｒ ｅｉ 据此可建立斑 马鱼 心脏病模 型ｌ。崇梅㈣等人通过显微注 １ Ｏ ｌ Ｔｘ Ｎ ｔｒ 上发表 了第一篇有关斑 马鱼的科研论文『 从 而开启 了 射 发现 ，ｂ２基 因沉默 的斑 马鱼胚 胎在发育过程 中会 出现不 ａｕｅ 】 １ ， 斑马鱼作 为模式生物运用于生命科学 的先河 。斑 马鱼现已被 同损伤程度 的心脏发育障碍 ， 明 Ｔ ｘ 证 ｂ２在心脏发育过程 中起 广泛地应用于发育 和遗传毒理学 、 医学 、 物学 、 生 药物研发 、 环 着重要 的作用。 境毒理学等研究领域脚 本文就斑马鱼及其胚胎应到人类相关 ３ 。 ． ３眼部疾病 斑 马鱼发育早期 ， 眼部 占脑部 的 １ ， ／ 成鱼对光 照敏感 ， ２ 且 疾病的研究作一简要概述 。 １ 马 鱼 及 其胚 胎 在 人 类 疾 病 研 究 中所 具 有 的优 势 斑 昼夜节律明显 ，因而斑 马鱼对人类视觉疾病 的相关研究具有 作 为模式生物 ， 马鱼及其 胚胎具有 以下优点 ： 斑 ①斑马鱼 极大的帮助 。通过 眼睛过小或皮肤上的色素沉积这一特点， 有 亲鱼体形 小 ， 于管 理 ， 易 极大地减少 了饲养空 间和管理成本 ； 利于快速发现和筛选具有 眼科疾病表形 的斑 马鱼突变体 。色 ②斑马鱼雌鱼产卵量大 ， 每次可产约 ３０枚 ， ０ 实验用样本基数 素性视网膜炎和年龄 相关性 黄斑变性 （ Ｍ 疾病都可 以引起 Ａ Ｄ） 大， 确保统计学意义 ； 胚胎药 物处 理简单 ， 需求量少 ； ③胚胎体 眼部疾病 ，斑马鱼 ｇｎ基 因突变 的胚胎 眼睛圆锥状细胞发育 ｎ 外发育 ， 发育周期短 ， 从受精卵到仔鱼在 正常条件下 只需 ７ ｈ 早期 与 Ａ ２， ＭＤ引起的 眼部锥形 细胞 由于营养供给紊乱所造成 借助显微镜可清楚 的观察整个发育过 程 ； ④发 育初 期透明 ， 通 的眼部疾病相似 ，并 且 ｇｎ胚胎 突变体 眼部 细胞在后续 的发 ｎ 过特定基 因标记 ， 以直观 的观察靶基 因的表 达 ； 可 ⑤应用到原 育与人色素性视网膜 炎类似 ，因而斑马鱼 的 ｇ ｎ ｎ 胚胎突变体 可 以应用到这两种疾病的发生发展机理 的研究 中㈣。 位杂交技术和免疫组化技术。 ２斑 马 鱼及 其 胚 胎 用 于人 类 相 关 疾 病 研 究 的 技术 及 方 法 ３４神经 系 统 疾病 ． 斑马鱼及 其胚 胎应用到研 究 中的有 关技术 越来越成 熟 ， 帕金森 氏病 （Ｄ） Ｐ 是脑部 的黑质一 纹状体 的多 巴胺能通路 如胚 胎靶细胞标记 技术 、 组织器官 移植 、 胚胎单倍体 培育 、 靶 受 到损 伤所致 。化 学毒 性物 质 ＭＰ Ｐ （ 一 Ｔ １ 甲基一 — － １ ４ 苯基一 基 因诱变 、 转基 因 、 因过表 达 、 除及沉 默技术 、 基 敲 细胞克 隆 ｌ２ ３ ６ 四氢吡啶 ） 以造 成与 Ｐ ， ， ，－ 可 Ｄ相似的现象 。Ｍｃｉｌ 等 ｋ ｅ ｎｙ 等ｆ一 １ 。 Ｉ ３ ㈣ 研究人员通过对斑马鱼幼鱼进行 ＭＰ Ｐ染毒造成其多巴胺 Ｔ 斑 马鱼及其胚胎作为人类相关疾病模 型研 究的方法主要 能神经细胞损伤从而建立类似人类 Ｐ Ｄ的斑马鱼模型。 借此模 包括 ： 人类相关疾病模 型的建立 。常用的方法是正 向和反向 型 ， ① 研究者们发现 Ｌ 塞利 吉林 （ 一 单氨 氧化酶抑制物 ） 及诺 米芬 遗传法 。 ②借助模型对化合物进行活性筛选。 ③相关作用机制 辛（ 巴胺转运蛋 白抑制物 ） 多 具有保护多 巴胺能神经细胞的作 研究 。 用。此外 ， 马鱼体内的 Ｐ ｏ２ （ 斑 ｈｘ ｂ 与神经 脊疾病发生相关 ） 和 ３斑马鱼及其胚胎作为人类相关疾病模型 的研究应用 Ｕｈ Ｌ９跟 Ｐ ｃ— １ （ Ｄ相关 ） 因与人类具 有高度保 守性 ， 基 因而可以 斑马鱼及其胚胎 的视觉及神经 系统 、组织器官等在基 因 通过斑马鱼及相关模 型的建立来研究 与此基 因相关 的神经系 水平上与人类具有 高度 的保守性 ，并且斑 马鱼胚胎早期发育 统疾病『。 】 ４ １ 与人类极为相同 ， 而其最大优势是繁殖迅速 ， 快速繁殖有利于 阿尔茨海默病（ Ｄ） Ａ 是大脑神经细胞大量死亡所导致 。研 基 因筛选嘲 。 究发现 ，淀粉样蛋 白尤 其是 Ｂ样淀 粉蛋 白的表达过量在 Ａ Ｄ ３１ 血 系 统 疾病 ．造 病的发生 发展 中起着 巨大 的作用 。ＡＢ Ｂ样淀粉蛋白） Ａ Ｐ （ 由 Ｐ 斑马鱼发育早期透 明 ， 可直接观察血液 系统 的发生发展 ， （ 淀粉样前体蛋 白） 切割产生 ， 其大小长度由 一 分泌酶决定。 科 如血液循环、 心脏跳动。斑马鱼的造血系统包括红系 、 髓系 、 淋 研人员 Ｃｎ ｐｅ￣ ａｍ ｂｌ 等对 Ａ 产 生有关 的基 因如 Ｐｎ 、ｓ １ ［ Ｂ ｅ２Ｐｅ 及 ｎ 系及血小板等 ，其造血过程及造血区域与高等脊椎动物高度 Ｐ ｌ ｈ 等进行 敲除 ，发现 Ｐ ｎ ｅ２对依赖于 ｐ ３的神经细胞存活具 ５ 相似悯 。鉴于这些优点 ， 斑马鱼成为 了研究造血 系统疾病研究 有重要影响。 的最佳模式生物。 目前对红系造血病尤其是贫血症 的相关研 除此 ，斑马鱼的感 觉器官如嗅觉 、听觉等大多分布在体 究 比较透彻 ， 研究者们建立 了相关疾病 的斑 马鱼模型 ， 可遗 表 ，利用行为学分析方法及手段可 以很容易地对嗅觉及 听觉 如 传 的地 中海贫血模型 、 斑马鱼 Ｆ ｅ幼粒 红细胞性贫血模型等 等神经功能进行相关测验 。 。 白血病是青少年最常见的一种恶性肿瘤 。 ａｇｎｕ等 ３ Ｌ ｎｅ ａ 嘬 ． ５血管生成 先建 立了斑马鱼的白血病模型 。研究者 将来源于小 鼠 ｃ ｍ ｅ — ｙ 在肿瘤 、 糖尿病 、 心脏病等疾病的进程 中都伴随有血管新 基因与斑 马鱼胚胎 的 Ｒ ｇ 因融合 ， ａ２基 然后在此基因团的尾部 生 ，利用斑 马鱼血管新生模 型可 以筛选 出血管生成促进剂或 连接上发绿色荧光 的 Ｇ Ｐ基 因 ，再将 ｃ ｍ ｅ Ｒ ｇ一 Ｆ Ｆ — ｙ— ａ２ Ｇ Ｐ的融 抑制剂从而在这些疾病 的治疗 中发挥作 用。在癌症治疗领域 ， 合体移人到斑体细胞 中，使所有接受过基 因移 植的斑马鱼均 利用斑马鱼研究肿瘤 的血管生成备受关 注。已有研究表明 ， 麦 表达此基 因， 就此建立了斑马鱼 白血病模 型。 考酚酸对 进行血管标记绿色荧光 蛋白的转基 因斑马鱼血管生 ３２心脏疾病 ． 长具有抑 制作用 ， 且呈现 出剂量依赖性 ； 经血管 内皮生长 因子 斑马鱼 Ｔ Ｎ ２基因 的功能与人类 相似 ， ＮＴ 其突变都可导致 Ｖ Ｇ Ｅ Ｆ注射的斑 马鱼胚胎 ， 检测到其体 内有 明显 的新生血管生
斑马鱼在生命科学研究领域中的应用
斑马鱼在生命科学研究领域中的应用斑马鱼（Danio rerio）是一种小型热带淡水鱼类，因其身上具有黑白相间的斑纹而得名。
斑马鱼在生命科学研究领域中广泛应用，尤其在遗传学、发育生物学、神经科学以及药物筛选等研究领域具有重要的地位。
本文将重点介绍斑马鱼在这些研究领域中的应用，并探讨其优势和前景。
其次，斑马鱼在发育生物学研究中具有独特优势。
斑马鱼的胚胎发育十分迅速，从受精到成鱼只需2-3个月时间。
在这个过程中，斑马鱼的胚胎透明，可以高分辨率观察到内脏器官以及运动和心血管系统的发育过程。
此外，斑马鱼胚胎的体型小，可容纳在96孔板中高通量筛选药物。
通过荧光标记技术，可以标记到特定基因的表达，并观察其对发育的影响。
这些特点使斑马鱼成为研究发育生物学和胚胎发育的极具价值的模式生物。
斑马鱼在神经科学研究中也扮演了重要角色。
斑马鱼的中枢神经系统相对简单，但结构与人类相似，有助于研究神经系统的发育和功能。
斑马鱼胚胎的神经元可通过荧光标记示踪，观察神经元的迁移和分化过程。
此外，斑马鱼突变体和转基因模型可用于研究神经发育缺陷和神经退行性疾病，如癫痫和帕金森病。
斑马鱼的神经系统透明和早期的动物和行为行为，也使其成为研究光遗传学和光控制神经元活动的理想模型。
此外，斑马鱼在药物筛选和毒理学研究中也具有潜力。
由于斑马鱼胚胎的透明性和发展速度快，可以用于高通量筛选药物和毒素。
药物或化合物可以直接添加到网格中的孔中，观察其对斑马鱼胚胎发育和行为的影响。
通过这种方法，可以发现新的药物或治疗方法，也可以评估化学物质的安全性和毒性。
总之，斑马鱼在生命科学研究领域中具有独特的优势和广泛的应用。
其快速的繁殖周期、透明度和相对简单的神经系统使其成为遗传学、发育生物学、神经科学和药物筛选等研究领域的理想模式生物。
斑马鱼的研究为人类疾病的治疗和新药开发提供了重要的线索，同时也为我们更好地理解生命的奥秘和自身的发展过程提供了极为便利的途径。
斑马鱼的研究前景广阔，相信在未来的科学研究中将继续发挥重要作用。
基于斑马鱼模型研究木蝴蝶苷A的抗阿尔茨海默病活性和作用机制
山东科学ＳＨＡＮＤＯＮＧＳＣＩＥＮＣＥ第３６卷第６期２０２３年１２月出版Ｖｏｌ.３６Ｎｏ.６Ｄｅｃ.２０２３收稿日期:２０２３￣０１￣３１基金项目:济南市 新高校２０条 项目(２０２１ＧＸＲＣ１０６)ꎻ齐鲁工业大学(山东省科学院)科教产融合试点工程项目(２０２２ＰＹ０３３ꎬ２０２２ＪＢＺ０１￣０６)作者简介:时瑞碟(１９９７ )ꎬ女ꎬ硕士研究生ꎬ研究方向为神经药理学ꎮＥ￣ｍａｉｌ:ｓｈｉｒｕｉｄｉｅ＠１６３.ｃｏｍ∗通信作者ꎬ靳梦(１９８５ )ꎬ女ꎬ博士ꎬ研究员ꎬ硕士生导师ꎬ研究方向为神经系统疾病模型建立和神经药理学ꎮＥ￣ｍａｉｌ:ｍｊｉｎ１９８５＠ｈｏｔｍａｉｌ.ｃｏｍ张秀军(１９６６ )ꎬ男ꎬ博士ꎬ教授ꎬ博士生导师ꎬ研究方向为药理学㊁毒理学ꎮＥ￣ｍａｉｌ:ｚｈａｎｇｘｉｕｊｕｎ６６＠１６３.ｃｏｍ基于斑马鱼模型研究木蝴蝶苷Ａ的抗阿尔茨海默病活性和作用机制时瑞碟１ꎬ２ꎬ高鑫２ꎬ王宝堃２ꎬ高代丽２ꎬ靳梦２∗ꎬ张秀军１∗(１.华北理工大学心理与精神卫生学院ꎬ河北唐山０６３２００ꎻ２.齐鲁工业大学(山东省科学院)生物研究所山东省科学院药物筛选技术重点实验室ꎬ山东济南２５０１０３)摘要:基于六水合氯化铝诱导的斑马鱼阿尔茨海默病模型ꎬ探究木蝴蝶苷Ａ的抗阿尔茨海默病活性及作用机制ꎮ将受精后３ｄ的野生型ＡＢ品系斑马鱼随机分为阴性对照组ꎬ８０μｍｏｌ/Ｌ六水合氯化铝模型对照组ꎬ８０μｍｏｌ/Ｌ六水合氯化铝与６μｍｏｌ/Ｌ多奈哌齐阳性对照组ꎬ８０μｍｏｌ/Ｌ六水合氯化铝与不同浓度(５㊁１０㊁２０μｍｏｌ/Ｌ)木蝴蝶苷Ａ受试物组ꎮ斑马鱼受精后６ｄꎬ利用明暗交替行为学实验观察不同处理组斑马鱼行为差异并分析其变化ꎻ通过硫黄素Ｓ染色测定各组斑马鱼头部Ａβ斑块沉积数ꎻ采用酶活测定试剂盒检测各组斑马鱼乙酰胆碱酯酶活性ꎻ以实时荧光定量ＰＣＲ检测自噬相关基因(ｂｅｃｌｉｎ１㊁ｕｌｋ１ｂ㊁ｕｌｋ２和ａｔｇ７)的表达变化ꎻ借助分子对接技术验证木蝴蝶苷Ａ与自噬相关蛋白(ｂｅｃｌｉｎ１㊁ｕｌｋ１ｂ㊁ｕｌｋ２和ａｔｇ７)结合的可靠性ꎮ结果表明ꎬ木蝴蝶苷Ａ缓解了六水合氯化铝造成的斑马鱼运动障碍ꎬ降低了Ａβ斑块沉积数和乙酰胆碱酯酶活性水平ꎬ使自噬相关基因的异常表达趋于正常ꎮ该研究初步揭示了木蝴蝶苷Ａ能够缓解六水合氯化铝诱导的斑马鱼运动障碍ꎬ其机制可能与激活细胞自噬有关ꎬ这为木蝴蝶苷Ａ的临床应用及其治疗阿尔茨海默病的相关研究提供了理论依据ꎮ关键词:阿尔茨海默病ꎻ六水合氯化铝ꎻ自噬ꎻ斑马鱼ꎻ木蝴蝶苷Ａ中图分类号:Ｒ９６５㊀㊀㊀文献标志码:Ａ㊀㊀㊀文章编号:１００２￣４０２６(２０２３)０６￣００２８￣１０开放科学(资源服务)标志码(ＯＳＩＤ):Ａｎｔｉ￣ＡｌｚｈｅｉｍｅｒᶄｓｄｉｓｅａｓｅａｃｔｉｖｉｔｙｏｆｏｒｏｘｉｎＡａｎｄｉｔｓｍｅｃｈａｎｉｓｍｏｆａｃｔｉｏｎｂａｓｅｄｏｎｚｅｂｒａｆｉｓｈｍｏｄｅｌＳＨＩＲｕｉｄｉｅ１ꎬ２ꎬＧＡＯＸｉｎ２ꎬＷＡＮＧＢａｏｋｕｎ２ꎬＧＡＯＤａｉｌｉ２ꎬＪＩＮＭｅｎｇ２∗ꎬＺＨＡＮＧＸｉｕｊｕｎ１∗(１.ＣｏｌｌｅｇｅｏｆＰｓｙｃｈｏｌｏｇｙａｎｄＭｅｎｔａｌＨｅａｌｔｈꎬＮｏｒｔｈＣｈｉｎａＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙꎬＴａｎｇｓｈａｎ０６３２００ꎬＣｈｉｎａꎻ２.ＫｅｙＬａｂｏｒａｔｏｒｙｏｆＤｒｕｇＳｃｒｅｅｎｉｎｇＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙｏｆＳｈａｎｄｏｎｇＡｃａｄｅｍｙｏｆＳｃｉｅｎｃｅｓꎬＢｉｏｌｏｇｙＩｎｓｔｉｔｕｔｅꎬＱｉｌｕＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ(ＳｈａｎｄｏｎｇＡｃａｄｅｍｙｏｆＳｃｉｅｎｃｅｓ)ꎬＪｉｎａｎ２５０１０３ꎬＣｈｉｎａ)ＡｂｓｔｒａｃｔʒＴｏｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｅｔｈｅａｍｅｌｉｏｒａｔｉｖｅｅｆｆｅｃｔｓｏｆｏｒｏｘｉｎＡｏｎＡｌｚｈｅｉｍｅｒᶄｓｄｉｓｅａｓｅ(ＡＤ)ａｎｄｔｈｅｕｎｄｅｒｌｙｉｎｇｍｅｃｈａｎｉｓｍｏｆａｃｔｉｏｎꎬａｚｅｂｒａｆｉｓｈＡＤｍｏｄｅｌｉｎｄｕｃｅｄｂｙａｌｕｍｉｎｕｍｃｈｌｏｒｉｄｅｈｅｘａｈｙｄｒａｔｅ(ＡｌＣｌ３)ｗａｓｕｓｅｄ.Ｗｉｌｄ￣ｔｙｐｅｚｅｂｒａｆｉｓｈＡＢｌａｒｖａｅａｔ３ｄｐｆ(ｄａｙｓｐｏｓｔｆｅｒｔｉｌｉｚａｔｉｏｎ)ｗｅｒｅｄｉｖｉｄｅｄｉｎｔｏｄｉｆｆｅｒｅｎｔｇｒｏｕｐｓꎬｉｎｃｌｕｄｉｎｇｎｅｇａｔｉｖｅｃｏｎｔｒｏｌｇｒｏｕｐꎬＡｌＣｌ３(８０μｍｏｌ/Ｌ)ｍｏｄｅｌｃｏｎｔｒｏｌｇｒｏｕｐꎬＡｌＣｌ３(８０μｍｏｌ/Ｌ)ｃｏｍｂｉｎｅｄｗｉｔｈｄｏｎｅｐｅｚｉｌ(６μｍｏｌ/Ｌ)ｐｏｓｉｔｉｖｅｃｏｎｔｒｏｌｇｒｏｕｐꎬａｎｄＡｌＣｌ３(８０μｍｏｌ/Ｌ)ｃｏｍｂｉｎｅｄｗｉｔｈｄｉｆｆｅｒｅｎｔｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎｓ(５ꎬ１０ꎬａｎｄ２０μｍｏｌ/Ｌ)ｏｆｏｒｏｘｉｎＡｔｅｓｔｇｒｏｕｐ.Ａｔ６ｄｐｆꎬｚｅｂｒａｆｉｓｈｂｅｈａｖｉｏｒｗａｓｍｏｎｉｔｏｒｅｄａｎｄａｎａｌｙｚｅｄｕｓｉｎｇｚｅｂｒａｆｉｓｈｌｉｇｈｔ￣ｄａｒｋｌｏｃｏｍｏｔｉｏｎｔｅｓｔ.ＡβｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｚｅｂｒａｆｉｓｈｈｅａｄｓｗａｓａｓｓａｙｅｄｂｙｔｈｉｏｆｌａｖｉｎＳｓｔａｉｎｉｎｇ.Ａｃｅｔｙｌｃｈｏｌｉｎｅａｓｓａｙｋｉｔｔｅｓｔｅｄａｃｅｔｙｌｃｈｏｌｉｎｅｓｔｅｒａｓｅ(ＡｃｈＥ)ａｃｔｉｖｉｔｙ.Ｉｎａｄｄｉｔｉｏｎꎬｔｈｅｅｘｐｒｅｓｓｉｏｎｏｆａｕｔｏｐｈａｇｙ￣ｒｅｌａｔｅｄｇｅｎｅｓ(ｂｅｃｌｉｎ１㊁ｕｌｋ１ｂ㊁ｕｌｋ２ａｎｄａｔｇ７)ｗａｓｔｅｓｔｅｄｂｙｒｅａｌ￣ｔｉｍｅｑｕａｎｔｉｔａｔｉｖｅｐｏｌｙｍｅｒａｓｅｃｈａｉｎｒｅａｃｔｉｏｎ.ＭｏｌｅｃｕｌａｒｄｏｃｋｉｎｇｗａｓｐｅｒｆｏｒｍｅｄｔｏｖａｌｉｄａｔｅｔｈｅｉｎｔｅｒａｃｔｉｏｎｂｅｔｗｅｅｎｏｒｏｘｉｎＡａｎｄａｕｔｏｐｈａｇｙ￣ｒｅｌａｔｅｄｐｒｏｔｅｉｎ(ｂｅｃｌｉｎ１㊁ｕｌｋ１ｂ㊁ｕｌｋ２ａｎｄａｔｇ７).ＴｈｅｒｅｓｕｌｔｓｉｎｄｉｃａｔｅｄｔｈａｔｏｒｏｘｉｎＡｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｌｙｒｅｌｉｅｖｅｄｔｈｅｄｙｓｋｉｎｅｓｉａａｎｄｉｎｈｉｂｉｔｅｄＡβｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎａｎｄＡｃｈＥａｃｔｉｖｉｔｙｏｆｚｅｂｒａｆｉｓｈｉｎｄｕｃｅｄｂｙＡｌＣｌ３.Ｔｈｅｅｘｐｒｅｓｓｉｏｎｏｆａｕｔｏｐｈａｇｙ￣ｒｅｌａｔｅｄｇｅｎｅｓｔｅｎｄｅｄｔｏｂｅｎｏｒｍａｌａｆｔｅｒｏｒｏｘｉｎＡｔｒｅａｔｍｅｎｔ.ＴｈｉｓｓｔｕｄｙｐｒｅｌｉｍｉｎａｒｉｌｙｒｅｖｅａｌｅｄｔｈａｔｏｒｏｘｉｎＡａｌｌｅｖｉａｔｅｄＡｌＣｌ３￣ｉｎｄｕｃｅｄＡＤｓｙｍｐｔｏｍｓｉｎｚｅｂｒａｆｉｓｈꎬｗｈｅｒｅｔｈｅｕｎｄｅｒｌｙｉｎｇｍｅｃｈａｎｉｓｍｏｆａｃｔｉｏｎｉｓｐｏｓｓｉｂｌｙａｓｓｏｃｉａｔｅｄｗｉｔｈａｃｔｉｖａｔｅｄａｕｔｏｐｈａｇｙꎬｐｒｏｖｉｄｉｎｇａｔｈｅｏｒｅｔｉｃａｌｂａｓｉｓｆｏｒｔｈｅｃｌｉｎｉｃａｌａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｏｆｏｒｏｘｉｎＡａｎｄｉｔｓｒｅｌａｔｅｄｒｅｓｅａｒｃｈｉｎｔｒｅａｔｉｎｇＡＤ.ＫｅｙｗｏｒｄｓʒＡｌｚｈｅｉｍｅｒᶄｓｄｉｓｅａｓｅꎻａｌｕｍｉｎｕｍｃｈｌｏｒｉｄｅｈｅｘａｈｙｄｒａｔｅꎻａｕｔｏｐｈａｇｙꎻｚｅｂｒａｆｉｓｈꎻｏｒｏｘｉｎＡ㊀㊀阿尔茨海默病(ＡｌｚｈｅｉｍｅｒᶄｓｄｉｓｅａｓｅꎬＡＤ)是一种常见的神经退行性疾病ꎬ主要病理特征是细胞外β￣淀粉样蛋白(ａｍｙｌｏｉｄβ￣ｐｒｏｔｅｉｎꎬＡβ)斑块的沉积和细胞内神经原纤维缠结的形成[１]ꎮＡＤ的发病机制复杂多样ꎬ目前广为认可的发病机制假说包括淀粉样蛋白级联假说㊁ｔａｕ蛋白异常磷酸化假说㊁胆碱能假说等[２]ꎮ目前针对ＡＤ的治疗ꎬ主要是胆碱酯酶抑制剂(多奈哌齐㊁加兰他敏和卡巴拉汀)和Ｎ￣甲基￣Ｄ￣天冬氨酸受体拮抗剂(美金刚)[２]ꎮ这些药物虽然能在一定程度上改善ＡＤ患者的行为和认知障碍ꎬ但并不能治愈或者预防该疾病ꎮ自噬是细胞自我降解的过程ꎬ在去除错误折叠或聚集的蛋白质㊁清除受损细胞器等方面起着重要作用[３]ꎮ研究表明自噬的增强能够降低人神经元细胞中ｔａｕ蛋白的过度磷酸化ꎬ缓解ＡＤ小鼠模型的记忆障碍[４]ꎮ杜仲雄花通过调节自噬基因异常表达来改善ＡＤ样症状[５]ꎮ自噬与ＡＤ病理之间存在复杂的联系ꎬ这表明自噬相关蛋白(ｂｅｃｌｉｎ１㊁ｕｌｋ２㊁ｕｌｋ１ｂ和ａｔｇ７)可能是ＡＤ治疗的重要靶点ꎮ中药木蝴蝶来源于紫葳科植物木蝴蝶的干燥成熟种子ꎬ具有清肺利咽㊁疏肝和胃等作用[６]ꎮ木蝴蝶苷Ａ是木蝴蝶提取而得到的一种黄酮类物质ꎮ研究表明ꎬ木蝴蝶苷Ａ具有抗氧化㊁抗炎㊁抗病毒㊁抗癌等特性ꎬ但目前还缺乏关于木蝴蝶苷Ａ对神经系统疾病作用的研究[７￣８]ꎮ斑马鱼是人类疾病和药物开发的理想模型系统ꎬ常用于研究ＡＤ㊁帕金森病㊁精神分裂症等神经退行性疾病ꎮ六水合氯化铝诱导的斑马鱼ＡＤ模型ꎬ是一种比较成熟的能够反映ＡＤ主要特征性病理变化的体内动物模型[９]ꎮ本研究中ꎬ我们使用六水合氯化铝诱导的斑马鱼ＡＤ模型ꎬ通过观察并记录斑马鱼的行为表现ꎬ检测乙酰胆碱酯酶(ａｃｅｔｙｌｃｈｏｌｉｎｅｓｔｅｒａｓｅꎬＡｃｈＥ)的活性和Ａβ斑块沉积以及测定自噬相关基因的表达变化ꎬ从而分析木蝴蝶苷Ａ对六水合氯化铝诱导的斑马鱼ＡＤ症状是否具有缓解作用ꎬ并对其机制进行探究ꎮ１㊀仪器与材料１.１㊀实验仪器Ｚ￣Ａ￣Ｓ５斑马鱼养殖系统(上海海圣公司)ꎻＺｅｂｒａＬａｂ３.３Ｚｅｂｒａｂｏｘ斑马鱼行为分析仪(法国Ｖｉｅｗｐｏｉｎｔ公司)ꎻＨＰＧ￣２８０ＢＸ光照培养箱(东联电子技术开发有限公司)ꎻ１３７２０实时荧光定量ＰＣＲ仪器(瑞士Ｒｏｃｈｅ诊断产品有限公司)ꎻＣ１０００Ｔｏｕｃｈ梯度ＰＣＲ仪(美国Ｂｉｏ￣Ｒａｄ公司)ꎻＦＶ１２００激光扫描共聚焦显微镜(日本Ｏｌｙｍｐｕｓ公司)ꎻＮａｎｏＤｒｏｐＯｎｅ超微量分光光度计(上海基因生物技术国际贸易有限公司)ꎻＳｐｅｃｔｒａＭＲ全波长酶标仪(美国Ｄｙｎｅｘ公司)ꎮ１.２㊀实验材料木蝴蝶苷Ａ(批号ＤＭ００２８ꎬ纯度ȡ９６％ꎬ成都乐美天医药科技有限公司)ꎻ六水合氯化铝(批号Ａ１１２５１１ꎬ纯度９９.９９％ꎬ上海阿拉丁生化科技股份有限公司)ꎻ盐酸多奈哌齐(批号Ｄ１２９９４８ꎬ纯度ȡ９８％ꎬ上海阿拉丁生化科技股份有限公司)ꎻＲＮＡ快速提取试剂盒(批号３１２４２３ＡＸꎬ北京艾德莱生物科技有限公司)ꎻ逆转录试剂盒(批号Ｅ０４７￣０１Ｂꎬ苏州近岸蛋白质科技股份有限公司)ꎻＢＣＡ蛋白浓度测定试剂盒(批号************ꎬ上海碧云天生物技术有限公司)ꎻ实时荧光定量ＰＣＲ试剂盒(批号Ｅ０９６￣０１Ｂꎬ苏州近岸蛋白质科技股份有限公司)ꎻ硫磺素Ｓ(批号ＭＫＣＨ４１０８ꎬ美国Ｓｉｇｍａ公司)ꎻＡｃｈＥ活性检测试剂盒(批号２０２００８２９ꎬ南京建成生物工程研究所)ꎻＮ￣苯基硫脲(批号Ｐ７６２９ꎬ美国Ｓｉｇｍａ公司)ꎻ０.３％ＴｒｉｔｏｎＸ￣１００(批号３４６６８５０ꎬ上海生工生物工程有限公司)ꎻ柠檬酸钠抗原修复液(１ˑ)(批号２０１９０３２２ꎬ北京索莱宝科技有限公司)ꎻ４％多聚甲醛(批号７１０４１８００ꎬ北京兰杰柯科技有限公司)ꎮ１.３㊀斑马鱼品系野生型ＡＢ品系斑马鱼由山东省科学院生物研究所提供ꎮ将成年斑马鱼饲养在恒温２８ħ的养殖系统中ꎬ每天同一时间段给与１４ｈ/１０ｈ的光照循环ꎬ定点喂食两次丰年虾ꎮ将成年斑马鱼按照２:２的雌雄比例于前一天分别放置于鱼缸中ꎬ用挡板将雌雄鱼分开ꎬ并于第二天早上８:３０抽取挡板ꎬ大概２ｈ后ꎬ将鱼缸中的鱼卵转移到玻璃缸中ꎬ并加入５ｇ/Ｌ的亚甲基蓝ꎬ之后放置在恒温２８ħ的光照培养箱中培养ꎮ２㊀方法２.１㊀实验分组及处理将受精后３ｄ的斑马鱼随机转移到６孔细胞培养板中ꎬ之后将斑马鱼随机分为６个组:阴性对照组ꎬ六水合氯化铝(８０μｍｏｌ/Ｌ)模型对照组ꎬ六水合氯化铝和不同浓度(５㊁１０和２０μｍｏｌ/Ｌ)木蝴蝶苷Ａ受试物共处理组ꎬ六水合氯化铝和多奈哌齐(６μｍｏｌ/Ｌ)阳性对照组ꎮ每天给药一次ꎬ之后放置在光照培养箱中培养ꎮ在斑马鱼受精后６ｄ进行明暗交替行为学观察ꎬＡｃｈＥ活性检测ꎬ斑马鱼头部Ａβ斑块数检测和实时荧光定量ＰＣＲ分析自噬相关基因的表达ꎮ２.２㊀明暗交替行为学观察将受精后６ｄ的斑马鱼(ｎ＝３２)分别吸入到４８孔板中ꎬ每孔加入１ｍＬ的养鱼水ꎮ将斑马鱼置于行为学观测箱中在１００％光照环境中适应１０ｍｉｎꎬ之后进行６０ｍｉｎ包括３组明暗交替循环(１０ｍｉｎ黑暗ꎬ１０ｍｉｎ光照)的行为学测试ꎮ实验结束后利用Ｚｅｂｒａｂｏｘ斑马鱼行为分析仪对斑马鱼的游动轨迹㊁游动速度和游动距离进行分析ꎮ２.３㊀ＡｃｈＥ活性检测将药物处理结束的受精后６ｄ的斑马鱼(ｎ＝１００)收集在１.５ｍＬ的离心管中ꎬ每管加入２００μＬ的生理盐水ꎬ之后用破碎机进行破碎匀浆ꎮ以１１０００ｒ/ｍｉｎ的转速在４ħ离心１０ｍｉｎ后取上清液ꎬ之后按照ＢＣＡ蛋白浓度测定试剂盒说明书进行操作ꎬ用全波长酶标仪测定５６２ｎｍ处的光密度值(ｏｐｔｉｃａｌｄｅｎｓｉｔｙꎬＯＤ)并计算样品的蛋白浓度ꎮ之后根据ＡｃｈＥ活性检测试剂盒的说明书ꎬ稍作修改后进行实验ꎮ具体操作为分别吸取双蒸水㊁底物缓冲液和显色应用液各５㊁５０㊁５０μＬ配置空白管所需溶液ꎻ分别吸取标准液㊁底物缓冲液和显色应用液各５㊁５０㊁５０μＬ配置标准管所需溶液ꎻ分别吸取各组斑马鱼样品蛋白上清液㊁底物缓冲液和显色应用液各５㊁５０㊁５０μＬ配置不同处理组的测定溶液ꎮ之后将各组配置好的溶液振荡混匀后加入到９６孔板中ꎬ每个处理组５次重复ꎮ在３７ħ恒温培养箱中孵育２０ｍｉｎ后ꎬ每孔加入１０μＬ的透明剂和３μＬ的抑制剂ꎮ在室温下放置１５ｍｉｎ后ꎬ使用酶标仪在４１２ｎｍ波长和０.５ｃｍ光径处测定ＯＤ值ꎬ之后根据各样品组的ＯＤ值和浓度ꎬ计算得出各处理组的ＡｃｈＥ活力ꎮ２.４㊀斑马鱼头部Ａβ斑块数检测将受精后的斑马鱼卵收到养鱼缸之后ꎬ加入１ｍｇ/ｍＬ的Ｎ￣苯基硫脲以抑制黑色素的形成ꎮ每天同一时间换一次液ꎬ其他药物处理方法同２.１节所述ꎮ将４％多聚甲醛处理后的受精后６ｄ的斑马鱼放入４ħ冰箱中过夜ꎮ第二天使用磷酸缓冲盐缓冲液(ｐｈｏｓｐｈａｔｅｂｕｆｆｅｒｅｄｓａｌｉｎｅꎬＰＢＳ)将斑马鱼清洗３次ꎬ每次１０ｍｉｎꎮ将清洗完的斑马鱼使用１％的琼脂凝胶固定后ꎬ进行酒精梯度脱水ꎬ二甲苯透明ꎬ石蜡浸润ꎮ之后将处理完的蜡块ꎬ以７μｍ间距进行横切切片ꎮ脱蜡之后在室温下用ＰＢＳ洗涤切片５ｍｉｎꎬ重复３次ꎮ吸干水分ꎬ用免疫组化笔将载玻片上的组织框起来ꎮ然后按照３μＬ:１ｍＬ比例配制０.３％ＴｒｉｔｏｎＸ￣１００和柠檬酸钠抗原修复液(１ˑ)ꎬ混匀后加到框起来的组织上ꎬ在４ħ冰箱孵育２０ｍｉｎ后ꎬ用ＰＢＳ清洗２次ꎬ每次５ｍｉｎꎮ用滤纸将载玻片上的ＰＢＳ完全吸干后ꎬ在免疫组化笔圈住的部分加入０.３％硫黄素Ｓꎬ并放入４ħ冰箱避光过夜ꎮ第二天用ＰＢＳ在避光环境下洗涤切片１０ｍｉｎꎬ重复３次ꎬ之后用激光扫描共聚焦显微镜观察斑马鱼头部Ａβ斑块沉积状况并进行拍照ꎮ使用Ｉｍａｇｅ￣ＰｒｏＰｌｕｓ５.１分析图像ꎬ并计数斑马鱼头部Ａβ斑块沉积数ꎮ２.５㊀实时荧光定量ＰＣＲ分析自噬相关基因的表达将药物处理结束的受精后６ｄ的斑马鱼(ｎ＝３０)收集在１.５ｍＬ的离心管中ꎬ每管加入５００μＬ的裂解液ꎬ之后用破碎机进行破碎匀浆ꎮ按照ＲＮＡ快速提取试剂盒的说明书进行ＲＮＡ提取后ꎬ利用超微量分光光度计检测不同组别斑马鱼的ＲＮＡ浓度ꎮ之后立即使用Ｃ１０００Ｔｏｕｃｈ梯度ＰＣＲ仪将ＲＮＡ进行逆转录ꎬ将逆转录得到的ｃＤＮＡ进行稀释ꎬ之后根据实时荧光定量ＰＣＲ试剂盒说明书ꎬ加入相应的引物ꎮ用实时荧光定量ＰＣＲ仪对基因进行扩增ꎬ扩增结束后ꎬ用Ｃｑ值计算各组样品基因的差异表达ꎬ选用ｒｐｌ１３ａ为内参ꎬ目的基因与内参基因的Ｃｑ差值用ΔＣｑ表示ꎬΔΔＣｑ值为各样品的ΔＣｑ值与Ｃｔｌ组ΔＣｑ值平均数的差值ꎬｍＲＮＡ的相对表达量根据２－ΔΔＣｑ相对定量法计算ꎬ每组设置３个重复组ꎮ引物序列见表１ꎮ表１㊀实时荧光定量ＰＣＲ所需引物序列信息ＴａｂｌｅＰＣＲｒｐｌ１３ａ上游:ＴＣＴＧＧＡＧＧＡＣＴＧＴＡＡＧＡＧＧＴＡＴＧＣ下游:ＡＧＡＣＧＣＡＣＡＡＴＣＴＴＧＡＧＡＧＣＡＧｂｅｃｌｉｎ１上游:ＧＴＴＣＡＧＧＴＧＧＴＣＴＧＣＧＴＴＴＴ下游:ＧＣＡＡＡＣＡＧＡＡＧＣＣＡＧＴＧＴＣＡｕｌｋ１ｂ上游:ＡＧＧＣＣＧＡＡＡＧＴＣＴＣＡＣＴＴＣＡ下游:ＡＧＣＣＡＴＧＴＡＣＡＴＣＧＧＡＧＡＣＣｕｌｋ２上游:ＡＣＣＴＣＴＧＡＴＴＧＧＣＴＧＡＣＡＡＡＡＴ下游:ＧＡＧＡＴＴＧＣＡＡＧＡＧＧＣＴＴＧＡＧＴＴａｔｇ７上游:ＡＧＡＧＴＣＣＡＧＴＣＣＧＡＴＧＴＣ下游:ＡＧＡＡＧＴＡＡＣＡＧＣＣＧＡＧＡＣＧ２.６㊀分子对接的准备过程木蝴蝶苷Ａ的３Ｄ结构从ＰｕｂＣｈｅｍ(ｈｔｔｐｓ://ｐｕｂｃｈｅｍ.ｎｃｂｉ.ｎｌｍ.ｎｉｈ.ｇｏｖ/)数据库中下载ꎬ自噬相关蛋白(ｂｅｃｌｉｎ１㊁ｕｌｋ１ｂ㊁ｕｌｋ２和ａｔｇ７)的３Ｄ结构从ＰｒｏｔｅｉｎＤａｔａＢａｎｋ(ｈｔｔｐｓ://ｗｗｗ.ｒｃｓｂ.ｏｒｇ/)数据库下载ꎮ使用薛定谔分子对接软件对自噬相关蛋白进行加氢㊁去水等处理ꎬ之后将自噬相关蛋白和木蝴蝶苷Ａ进行对接ꎬ以对接分数作为分子对接的结果ꎬ最后借助Ｐｙｍｏｌ进行可视化分析ꎮ２.７㊀统计分析使用ＧｒａｐｈＰａｄＰｒｉｓｍ７.０通过单向方差分析和双向方差分析进行统计分析ꎬ结果用ｘʃｓ表示ꎬＰ<０.０５表示差异有统计学意义ꎮ３㊀结果３.１㊀木蝴蝶苷Ａ具有缓解六水合氯化铝诱导的斑马鱼运动障碍作用如图１(ａ)和１(ｂ)所示ꎬ与空白对照组的斑马鱼相比ꎬ六水合氯化铝模型对照组中斑马鱼的游动总距离明显变短(Ｐ<０.００１)ꎬ游动速度减缓ꎮ与六水合氯化铝模型对照组相比ꎬ不同浓度的木蝴蝶苷Ａ受试物(５㊁１０㊁２０μｍｏｌ/Ｌ)与六水合氯化铝共同处理时ꎬ斑马鱼的游动总距离(Ｐ＝０.００９ꎬＰ＝０.００２ꎬＰ<０.００１)和速度均显著增加ꎮ与六水合氯化铝模型对照组相比ꎬ六水合氯化铝和多奈哌齐阳性对照组的速度和总距离有所增加ꎬ其结果(Ｐ＝０.２３)不具有统计学意义ꎮ如图１(ａ)所示ꎬ在黑暗环境下ꎬ不同药物处理组斑马鱼的游动距离变化与总游动距离变化具有一致性ꎮ以上结果表明ꎬ木蝴蝶苷Ａ对六水合氯化铝诱导的斑马鱼运动障碍具有一定的缓解作用ꎮ注:∗∗Ｐ<０.０１ｖｓ.空白对照组ꎬ∗∗∗Ｐ<０.００１ｖｓ.空白对照组ꎻ＃＃Ｐ<０.０１ｖｓ.模型对照组ꎬ＃＃＃Ｐ<０.００１ｖｓ.模型对照组ꎻｎ＝３２ꎻ红色线为快速游动轨迹ꎬ绿色线为中速游动轨迹ꎬ黑色线为慢速游动轨迹ꎮ图１㊀木蝴蝶苷Ａ对六水合氯化铝诱导的斑马鱼运动障碍的影响Ｆｉｇ.１㊀ＥｆｆｅｃｔｏｆｏｒｏｘｉｎＡｏｎａｌｕｍｉｎｕｍｃｈｌｏｒｉｄｅｈｅｘａｈｙｄｒａｔｅ￣ｉｎｄｕｃｅｄｌｏｃｏｍｏｔｉｏｎｉｍｐａｉｒｍｅｎｔｓｉｎｚｅｂｒａｆｉｓｈ３.２㊀木蝴蝶苷Ａ对斑马鱼头部Ａβ斑块沉积的抑制作用如图２(ａ)和２(ｂ)所示ꎬ与空白对照组相比ꎬ六水合氯化铝模型对照组的斑马鱼大脑中Ａβ斑块的数明显增多(Ｐ<０.００１)ꎮ与六水合氯化铝模型对照组相比ꎬ六水合氯化铝和多奈哌齐阳性对照组中Ａβ斑块沉积数减少(Ｐ＝０.０６)ꎬ六水合氯化铝和木蝴蝶苷Ａ受试物组的Ａβ斑块沉积数显著降低(Ｐ＝０.０３ꎬＰ＝０.００２)ꎮ注:∗∗∗Ｐ<０.００１ｖｓ.空白对照组ꎻ＃Ｐ<０.０５ｖｓ.模型对照组ꎬ＃＃Ｐ<０.０１ｖｓ.模型对照组ꎻｎ＝８ꎮ图２㊀木蝴蝶苷Ａ对斑马鱼头部Ａβ斑块沉积的抑制Ｆｉｇ.２㊀ＩｎｈｉｂｉｔｉｏｎｏｆｏｒｏｘｉｎＡｏｎＡβｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｚｅｂｒａｆｉｓｈ３.３㊀木蝴蝶苷Ａ对ＡｃｈＥ活性的抑制作用抑制ＡｃｈＥ活性ꎬ可以提高脑中的乙酰胆碱水平ꎬ从而改善ＡＤ患者的学习记忆障碍[１０]ꎮ在本实验中ꎬ研究探讨了木蝴蝶苷Ａ对六水合氯化铝处理的斑马鱼ＡｃｈＥ活性的影响ꎮ如图３所示ꎬ与空白对照组相比ꎬ六水合氯化铝模型对照组斑马鱼的ＡｃｈＥ活性显著增加(Ｐ<０.００１)ꎮ与六水合氯化铝模型对照组相比ꎬ六水合氯化铝和多奈哌齐阳性对照组中斑马鱼的ＡｃｈＥ活性显著降低(Ｐ＝０.００８)ꎬ在六水合氯化铝和木蝴蝶苷Ａ受试物组中斑马鱼的ＡｃｈＥ活性也显著降低(Ｐ<０.００１)ꎬ且剂量与效应呈正相关ꎮ注:∗∗Ｐ<０.０１ｖｓ.空白对照组ꎻ＃＃Ｐ<０.０１ｖｓ.模型对照组ꎬ＃＃＃Ｐ<０.０１ｖｓ.模型对照组ꎻｎ＝５ꎮ图３㊀木蝴蝶苷Ａ对斑马鱼ＡｃｈＥ活性的抑制Ｆｉｇ.３㊀ＩｎｈｉｂｉｔｉｏｎｏｆｏｒｏｘｉｎＡｏｎｔｈｅＡｃｈＥａｃｔｉｖｉｔｙｉｎｚｅｂｒａｆｉｓｈ３.４㊀木蝴蝶苷Ａ对自噬相关基因表达的影响如图４所示ꎬ与空白对照组相比ꎬ六水合氯化铝模型对照组中ｂｅｃｌｉｎ１㊁ｕｌｋ１ｂ㊁ｕｌｋ２㊁和ａｔｇ７的表达明显下调(Ｐ＝０.０２ꎬＰ<０.００１ꎬＰ<０.００１ꎬＰ<０.００１)ꎮ如图４(ａ)所示ꎬ与六水合氯化铝模型对照组相比ꎬ六水合氯化铝与５㊁２０μｍｏｌ/Ｌ木蝴蝶苷Ａ受试物组ｂｅｃｌｉｎ１表达明显上调(Ｐ＝０.００１ꎬＰ<０.００１)ꎻ如图４(ｂ)所示ꎬ六水合氯化铝与不同浓度木蝴蝶苷Ａ(５㊁１０㊁２０μｍｏｌ/Ｌ)受试物组中ｕｌｋ１ｂ的表达明显上调(Ｐ<０.００１ꎬＰ<０.００１ꎬＰ<０.００１)ꎻ如图４(ｃ)所示ꎬ六水合氯化铝与５㊁２０μｍｏｌ/Ｌ木蝴蝶苷Ａ受试物组ｕｌｋ２表达明显上调(Ｐ<０.００１ꎬＰ<０.００１)ꎻ如图４(ｄ)所示ꎬ六水合氯化铝与不同浓度木蝴蝶苷Ａ(５㊁１０㊁２０μｍｏｌ/Ｌ)受试物ａｔｇ７的表达也明显上调(Ｐ＝０.０１ꎬＰ<０.００１ꎬＰ<０.００１)ꎮ注:∗Ｐ<０.０５ｖｓ.空白对照组ꎬ∗∗∗Ｐ<０.００１ｖｓ.空白对照组ꎻ＃Ｐ<０.０５ｖｓ.六水合氯化铝ꎬ＃＃Ｐ<０.０１ｖｓ.六水合氯化铝ꎬ＃＃＃Ｐ<０.０１ｖｓ.六水合氯化铝ꎻｎ＝４０ꎮ图４㊀木蝴蝶苷Ａ对自噬相关基因表达的影响Ｆｉｇ.４㊀ＥｆｆｅｃｔｓｏｆｏｒｏｘｉｎＡｏｎａｕｔｏｐｈａｇｙｒｅｌａｔｅｄｇｅｎｅｅｘｐｒｅｓｓｉｏｎ３.５㊀分子对接结果通过２.６方法对木蝴蝶苷Ａ与自噬相关蛋白(ｂｅｃｌｉｎ１㊁ｕｌｋ１ｂ㊁ｕｌｋ２和ａｔｇ７)进行分子对接ꎬ得出图５ꎬ即ｂｅｌｃｌｉｎ１(ＰＤＢＩＤ:４ＺＷ１)与木蝴蝶苷Ａ的对接㊁ｕｌｋ１ｂ(ＰＤＢＩＤ:６ＹＩＤ)与木蝴蝶苷Ａ的对接㊁ｕｌｋ２(ＰＤＢＩＤ:６ＱＡＴ)与木蝴蝶苷Ａ的对接㊁ａｔｇ７(ＰＤＢＩＤ:４ＰＨ４)与木蝴蝶苷Ａ的对接ꎮ木蝴蝶苷Ａ与ｂｅｌｃｌｉｎ１㊁ｕｌｋ１ｂ㊁ｕｌｋ２和ａｔｇ７的对接分数分别为－６.７０７㊁－７.７０８㊁－７.８８８㊁－７.２４９ꎬ这说明木蝴蝶苷Ａ对自噬相关蛋白发挥调控作用ꎮ图５㊀木蝴蝶苷Ａ与自噬相关蛋白的对接结果Ｆｉｇ.５㊀Ｄｏｃｋｉｎｇｒｅｓｕｌｔｓｏｆａｕｔｏｐｈａｇｙ￣ｒｅｌａｔｅｄｐｒｏｔｅｉｎｓｗｉｔｈｏｒｏｘｉｎＡｓｈｏｗｉｎｇｔｈｅｂｉｎｄｉｎｇ４㊀讨论与结论ＡＤ是一种进行性神经退行性疾病ꎬ可导致神经元丧失㊁脑萎缩和死亡ꎮ研究表明ꎬ木蝴蝶能够改善ＡＤ小鼠的学习记忆能力ꎬ但具体哪些化学成分起作用还未见报道ꎬ所以我们利用六水合氯化铝诱导的斑马鱼ＡＤ模型去探讨木蝴蝶苷Ａ的抗ＡＤ活性ꎮ正常斑马鱼在面对突然的刺激时ꎬ会表现出快速的保护反应ꎮ研究表明斑马鱼幼鱼在受精后４ｄ后暴露于明暗交替的刺激时ꎬ在光亮中运动活动会突然增加[１１]ꎮ斑马鱼明暗交替行为学测试常被用来识别测定药物的神经保护活性ꎬ通过评估斑马鱼的游动轨迹㊁游动距离和速度ꎬ可以了解其神经行为效应[１０]ꎮ在本研究中ꎬ明暗交替行为学测试表明ꎬ与空白对照组相比六水合氯化铝模型组的斑马鱼游动速度减慢ꎬ游动距离变短ꎬ表明斑马鱼的认知能力受损ꎬ反应迟缓ꎬ不能对外界刺激做出及时的反应ꎮ而经过木蝴蝶苷Ａ的处理ꎬ这种表现有所改变ꎬ这提示木蝴蝶苷Ａ对六水合氯化铝诱导的斑马鱼运动障碍具有缓解作用ꎮＡＤ的特征在于海马和新皮层中ＡｃｈＥ活性升高ꎬ使ＡＤ患者脑内乙酰胆碱水平降低ꎬ影响神经信号的传递ꎬ从而损伤学习记忆能力[１２]ꎮ抑制ＡｃｈＥ活性ꎬ可以提高脑中的乙酰胆碱水平ꎬ改善ＡＤ患者的学习记忆障碍[１３]ꎮ有研究表明暴露于六水合氯化铝的斑马鱼在５０~２５０μｍｏｌ/Ｌ的浓度范围内显示出ＡｃｈＥ活性增加ꎬ运动活性缺乏[１４]ꎮ我们的研究结果表明ꎬ六水合氯化铝和木蝴蝶苷Ａ受试物组的斑马鱼ＡｃｈＥ的活性水平降低ꎬ这说明木蝴蝶苷Ａ能够抑制ＡｃｈＥ活性ꎬ减少乙酰胆碱的水解ꎮＡβ的细胞毒性已在众多体内和体外研究中得到证实ꎬ脑实质中Ａβ斑块的沉积在ＡＤ发病机制中起着核心作用[１５]ꎮＡβ沉积会引发一系列相关反应ꎬ导致ｔａｕ蛋白的错误折叠和组装ꎬ进而将病变扩散到整个神经回路和皮层ꎬ最终损害神经系统ꎬ导致认知能力下降[１６]ꎮ我们的研究表明ꎬ木蝴蝶苷Ａ明显降低了ＡＤ模型中斑马鱼头部的Ａβ斑块计数ꎮ以上表明木蝴蝶苷Ａ能够缓解六水合氯化铝诱导的ＡＤ样症状ꎮ为了进一步探究木蝴蝶苷Ａ是如何发挥抗ＡＤ活性的ꎬ我们进行了机制探究ꎮ自噬在Ａβ的生成和代谢中起重要作用ꎬ与ＡＤ发病进展密切相关[１７]ꎮｂｅｃｌｉｎ１是酵母自噬蛋白ａｔｇ６和ａｐｇ６的同系物ꎬ被认为是自噬体形成的标记蛋白ꎮ研究表明抑制ｂｅｃｌｉｎ１的表达会增加ＡＤ中Ａβ的聚集ꎬ从而加速神经病变[１８]ꎮ还有研究表明ＡＤ患者神经元ｂｅｃｌｉｎ１表达明显下降[１９]ꎮ在本研究中ꎬ六水合氯化铝模型组ꎬｂｅｃｌｉｎ１的基因表达量明显下调ꎬ六水合氯化铝和木蝴蝶苷Ａ受试物组ｂｅｃｌｉｎ１的表达量上调ꎬ说明木蝴蝶苷Ａ能够促进Ａβ在细胞内部降解ꎮｕｌｋ１ｂ具有丝氨酸/苏氨酸激酶活性ꎬｕｌｋ２和ｕｌｋ１ｂ在自噬的起始阶段发挥着重要的调控作用[２０]ꎮ六水合氯化铝模型组ｕｌｋ２和ｕｌｋ１ｂ的表达明显下调ꎬ而六水合氯化铝和木蝴蝶苷Ａ受试物组ｕｌｋ２和ｕｌｋ１ｂ的表达明显上调ꎬ说明木蝴蝶苷Ａ能够激活自噬的表达ꎮａｔｇ７是与自噬相关的细胞降解和再循环的必需蛋白质ꎬ主要参与自噬小体的形成ꎬ是调节自噬偶联系统的关键基因[２１]ꎮ研究发现ＡＤ小鼠模型大脑皮层和海马体中ａｔｇ７蛋白水平降低[２２]ꎮ六水合氯化铝模型组ꎬａｔｇ７的表达明显降低ꎬ抑制了自噬的过程ꎬ而六水合氯化铝和木蝴蝶苷Ａ受试物组ａｔｇ７的表达明显上调ꎬ说明ａｔｇ７激活了自噬ꎬ可能促进自噬性溶酶体的形成ꎬ恢复细胞内稳态ꎮ基于分子对接初步模拟木蝴蝶苷Ａ与自噬相关蛋白(ｂｅｃｌｉｎ１㊁ｕｌｋ１ｂ㊁ｕｌｋ２和ａｔｇ７)之间的分子作用机制ꎬ对接分数的大小直接反应预测结果的可靠性ꎬ对接分数越小表示结合活性越高ꎮ其对接分数均为负数ꎬ表明木蝴蝶苷Ａ与自噬相关蛋白(ｂｅｃｌｉｎ１㊁ｕｌｋ１ｂ㊁ｕｌｋ２和ａｔｇ７)具有良好的结合能力ꎮ这进一步验证了木蝴蝶苷Ａ能对自噬相关蛋白发挥调控作用ꎬ但后续仍需进一步的生物实验验证ꎮ本研究通过对六水合氯化铝诱导的斑马鱼行为的观察㊁ＡｃｈＥ活性的检测以及Ａβ斑块的沉积情况ꎬ预测了木蝴蝶苷Ａ对ＡＤ的潜在治疗作用ꎮ实时荧光定量ＰＣＲ以及分子对接的结果提示木蝴蝶苷Ａ可能通过激活自噬ꎬ从而发挥抗ＡＤ活性ꎮ本研究为治疗ＡＤ药物研发拓展了新思路ꎬ但还需要采取哺乳动物实验及临床试验等方法做进一步的验证ꎮ参考文献:[１]ＴＡＴＵＬＩＡＮＳＡ.ＣｈａｌｌｅｎｇｅｓａｎｄｈｏｐｅｓｆｏｒＡｌｚｈｅｉｍｅｒᶄｓｄｉｓｅａｓｅ[Ｊ].ＤｒｕｇＤｉｓｃｏｖｅｒｙＴｏｄａｙꎬ２０２２ꎬ２７(４):１０２７￣１０４３.ＤＯＩ:１０.１０１６/ｊ.ｄｒｕｄｉｓ.２０２２.０１.０１６.[２]ＴＡＭＫꎬＪＵＹＪ.ＰａｔｈｏｌｏｇｉｃａｌｍｅｃｈａｎｉｓｍｓａｎｄｔｈｅｒａｐｅｕｔｉｃｓｔｒａｔｅｇｉｅｓｆｏｒＡｌｚｈｅｉｍｅｒᶄｓｄｉｓｅａｓｅ[Ｊ].ＮｅｕｒａｌＲｅｇｅｎｅｒａｔｉｏｎＲｅｓｅａｒｃｈꎬ２０２２ꎬ１７(３):５４３.ＤＯＩ:１０.４１０３/１６７３￣５３７４.３２０９７０.[３]ＳＲＩＲＡＭＮꎬＳＡＨＭＫ.ＲｅｇｕｌａｔｏｒｙｉｎｓｉｇｈｔｓｉｎｔｏｐｒｏｇｒｅｓｓｉｏｎｏｆｃａｎｃｅｒａｎｄＡｌｚｈｅｉｍｅｒᶄｓｄｉｓｏｒｄｅｒｆｒｏｍａｕｔｏｐｈａｇｙｐｅｒｓｐｅｃｔｉｖｅ[Ｊ].ＭｏｌｅｃｕｌａｒＢｉｏｌｏｇｙＲｅｐｏｒｔｓꎬ２０２１ꎬ４８(１２):８２２７￣８２３２.ＤＯＩ:１０.１００７/ｓ１１０３３￣０２１￣０６８３８￣４.[４]ＦＡＮＧＥＦꎬＨＯＵＹＪꎬＰＡＬＩＫＡＲＡＳＫꎬｅｔａｌ.Ｍｉｔｏｐｈａｇｙｉｎｈｉｂｉｔｓａｍｙｌｏｉｄ￣βａｎｄｔａｕｐａｔｈｏｌｏｇｙａｎｄｒｅｖｅｒｓｅｓｃｏｇｎｉｔｉｖｅｄｅｆｉｃｉｔｓｉｎｍｏｄｅｌｓｏｆＡｌｚｈｅｉｍｅｒᶄｓｄｉｓｅａｓｅ[Ｊ].ＮａｔｕｒｅＮｅｕｒｏｓｃｉｅｎｃｅꎬ２０１９ꎬ２２(３):４０１￣４１２.ＤＯＩ:１０.１０３８/ｓ４１５９３￣０１８￣０３３２￣９. 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基于斑马鱼的模式生物的关于人类疾病的最新研究进展
摘要：作为一种理想的生物实验模型，斑马鱼在生物学和人类疾病发面有着广泛的科研价值。
参考以斑马鱼物生物模型所得的实验研究对于人类疾病的防治有重要的借鉴意义。
关键词：斑马鱼，模式生物，人类疾病
正文：
随着现代生物科学的不断发展，传统的以单一生物模型为研究模板的方式已经不能
满足日益丰富的研究内容，越来越多的生物学研究开始转向以模式生物为研究对象。
由于
模式生物的基因在进化的保守性以及遗传密码的通用性，模式生物为其他的实验生物提供
了良好的实验模板，因此，选择合适的模式生物可以使实验祈祷事半功倍的效果。
[1]
就目前所用于科学实验的模式生物而言，主要有果蝇，大肠杆菌，斑马鱼，小鼠，
酵母菌和拟南芥等。
其中，斑马鱼以其容易捕获，易于饲养，生长周期短，繁殖能力强，
基因组与人类有高度保守性，使得斑马鱼及其胚胎在模式生物研究领域起着不可替代的重
要作用[2]。
早在1981年，在Oregon带血的著名遗传学家Streisinger等就在Nature杂志
上发表了第一篇关于斑马鱼的科研论文。
自此之后，斑马鱼就开始广泛的运用于发育与遗
传毒理学、生物学、医学、环境毒理学和药物研发等多个领域。
[3]在这里主要介绍斑马鱼
及其胚胎在人类疾病模型构建中的研究应用。
一、关于造血疾病的模型研究
斑马鱼血小板和人类的有所差异，主要为带有稀疏细胞质巨大细胞核的有核细胞。
但在电镜下表面较为光滑，染色质细密，较易于观察。
不过最主要的是两者在生理功能上
具有某些相似性，包括血小板的黏附、激活聚集和释放反应等。
所以斑马鱼作为模式生物
研究血小板具有较强的可行性。
Gregory等[4]通过将斑马鱼幼鱼暴露在FeCl3中，利用激光损伤的方法损伤血管壁，构建血管闭塞模型。
发展了激光介导血栓形成的方法，并通过这
个方法来了解斑马鱼血小板功能的变化。
Langenau等[5]将源于小鼠的c-myc基因与斑马鱼
胚胎的Rag2基因融合，再在这个基因的尾部连接上GFP基因，之后植入到斑体细胞，从而影响了造血细胞的的基因表达，建立了斑马鱼白血病模型。
二、关于神经系统疾病的模型研究
在斑马鱼关于人类神经系统的疾病研究主要指关于阿尔茨海默病(AD)，帕金森综合
症(PD)，亨廷顿舞蹈症(HD)以及肌肉萎缩性脊髓侧索硬化症(ALS)的疾病研究。
β-淀粉蛋白在大脑中的堆积是直接导致了AD的原因之一，Newman[6]等尝试让β-淀粉蛋白特异性表达在斑马鱼的黑色素细胞中，通过斑马鱼AD的高通量筛选来研究解决Aβ42的堆积问题，但这个实验只能针对不满16个月的斑马鱼，存在一定的局限性。
之后，Paquer[7]构建了一种稳定的tau蛋白病变的斑马鱼遗传模型，用荧光标记的人tau蛋白实验，发现斑马鱼出现了与人类相似的过磷酸化，并筛选出一种tau酶抑制剂，在疾病寂寥中有着借鉴意义。
在关于帕金森综合症的研究进展中，Prabhudesai[8]等构建了表达人α-synuclein基因的斑马鱼模型，并观察到了神经元凋亡，他们通过研究验证了新型分子镊CLR01能过成功阻断α-synuclein的聚集，这个研究对于研究抗PD的药物筛选有着良好的借鉴意义。
引起HD的主要原因是polyQ的聚集。
Williams[9]等在建立了一种表达GFP-Huntington 的转基因斑马鱼品系并在一些哺乳动物中实验发现在其体内存在相似于斑马鱼的阻止polyQ聚集的物质。
这个斑马鱼的转基因品系也可以用于治疗HD的化合物的药物筛选。
三、关于多囊肾病的模型研究
由于斑马鱼的前肾具备哺乳动物后肾的基本细胞类型，但其结构简单，在肾囊肿的时候结构透明，易于观察，所以对于人类多囊肾病的研究有着重要意义。
[10]Mangos[11]等通过研究发现斑马鱼的pkd1a/b和pkd2基因在在调节形态中发挥重要作用，通过改变
pkd1a/b和pkd2可以调节细胞外基质分泌装配，从而改善纤毛发病机制的病变细胞，达到治疗效果。
除了上述疾病外，石斑鱼的研究模型还包括肿瘤和各类免疫疾病。
由此可知，斑马鱼在人类疾病研究中具有重要的研究价值。
详细随着生物学技术的不断进步，模式生物将在人类疾病研究发面发挥越来越重要的作用。
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