人類疾病紛繁復(fù)雜,,先天性疾病,、遺傳性疾病成因隱匿,攻克難度極大,。斑馬魚Cdx模型宛如搭建的模擬戰(zhàn)場,,為探尋疾病真相、研發(fā)醫(yī)療策略開辟捷徑,。不少先天性脊柱畸形,、腸道發(fā)育異常病癥,禍根在于胚胎發(fā)育關(guān)鍵基因失常,,斑馬魚Cdx模型精細(xì)復(fù)現(xiàn)這些病癥特征,。以先天性脊柱發(fā)育不全為例,患病嬰兒脊柱彎曲變形,,生活飽受困擾,。在斑馬魚Cdx模型中,當(dāng)Cdx基因發(fā)生突變,,幼魚脊柱同樣出現(xiàn)怪異彎曲,,解剖學(xué)與影像學(xué)觀察可精細(xì)捕捉病變細(xì)節(jié)??蒲腥藛T借此深入分子層面,,挖掘致病基因上下游通路異常,鎖定潛在醫(yī)療靶點(diǎn),,開啟靶向藥物研發(fā)征程,。斑馬魚對水質(zhì)要求不高,適應(yīng)力佳,,能在多種淡水環(huán)境中生存,。斑馬魚科研期刊設(shè)計(jì)
由于斑馬魚與人類在基因和生理方面的相似性,斑馬魚實(shí)驗(yàn)?zāi)P驮谌祟惣膊⊙芯恐邪l(fā)揮著日益重要的作用,。在tumor研究方面,,斑馬魚可以通過移植人類腫瘤細(xì)胞或利用轉(zhuǎn)基因技術(shù)誘導(dǎo)tumor形成,構(gòu)建tumor模型,。研究人員可以觀察腫瘤細(xì)胞在斑馬魚體內(nèi)的生長,、侵襲和轉(zhuǎn)移過程,以及tumor微環(huán)境的變化,。例如,,在黑色素瘤研究中,,將人類黑色素瘤細(xì)胞移植到斑馬魚體內(nèi),發(fā)現(xiàn)腫瘤細(xì)胞能夠在斑馬魚的血管豐富區(qū)域快速生長,,并形成轉(zhuǎn)移灶,,這與人類黑色素瘤的轉(zhuǎn)移過程具有一定的相似性。通過對斑馬魚tumor模型的研究,,可以篩選和鑒定潛在的抗tumor藥物,,為tumor醫(yī)療提供新的思路和方法。斑馬魚實(shí)驗(yàn)北京斑馬魚的眼睛位置獨(dú)特,,視野范圍較廣,,利于捕食和防御。
斑馬魚具有繁殖能力強(qiáng)的明顯特點(diǎn),。性成熟的斑馬魚每隔幾天就能產(chǎn)卵一次,,每次產(chǎn)卵量可達(dá)數(shù)百枚。其胚胎發(fā)育迅速,,在適宜的條件下,,受精后約 24 小時,胚胎就開始分化出各種組織organ,,48 小時左右,心臟開始跳動,,血液循環(huán)系統(tǒng)開始建立,,72 小時后,魚體的形態(tài)結(jié)構(gòu)已較為完整,,幼魚開始孵化,。而且,斑馬魚的胚胎在早期是透明的,,這使得研究人員能夠在顯微鏡下直接觀察到胚胎內(nèi)部細(xì)胞的分裂,、分化以及organ形成的整個過程,為研究發(fā)育生物學(xué)提供了極大的便利,。
斑馬魚安全評價體系●胚胎毒性檢測:(1)將新受精的斑馬魚胚胎在受試物前處理液中暴露24h,;(2)質(zhì)量產(chǎn)品處理的斑馬魚胚胎生長發(fā)育正常;(3)劣質(zhì)產(chǎn)品會誘發(fā)斑馬魚胚胎毒性甚至死亡,?!窦毙远拘院桶衞rgan毒性檢測:(1)更適用于產(chǎn)品安全風(fēng)險(xiǎn)的深入評價和風(fēng)險(xiǎn)物質(zhì)的評估;(2)可以識別毒性風(fēng)險(xiǎn)作用在哪種organ上,;(3)刺激性和致敏性風(fēng)險(xiǎn)篩查,。●慢性毒性檢測:(1)將綠色熒光蛋白(諾貝爾獎技術(shù))與轉(zhuǎn)基因技術(shù)結(jié)合,,獲得了能夠檢測類雌jisu污染物的轉(zhuǎn)基因斑馬魚,;(2)轉(zhuǎn)基因斑馬魚可以識別類雌jisu物質(zhì)并發(fā)出熒光,。●快速檢測:(1)開發(fā)“小硬件+大后臺”現(xiàn)場快檢體系,;(2)基于斑馬魚的行為學(xué)對急性食物中毒風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行控制,;(3)檢測時間應(yīng)控制在1小時,適用于餐飲單位,??茖W(xué)家常通過改變斑馬魚的基因來探究特定基因功能。
斑馬魚 cdx 實(shí)驗(yàn)為解析基因功能提供了一條行之有效的途徑,。在實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方面,,研究人員可以利用轉(zhuǎn)基因斑馬魚技術(shù),將帶有特定標(biāo)記的 cdx 基因構(gòu)建體導(dǎo)入斑馬魚胚胎中,,從而在活的狀態(tài)下追蹤 cdx 基因的表達(dá)模式和動態(tài)變化,。同時,結(jié)合基因編輯工具,,如 CRISPR/Cas9 系統(tǒng),,創(chuàng)建 cdx 基因突變體斑馬魚品系,觀察其在多個發(fā)育階段與野生型斑馬魚的差異,。從細(xì)胞層面來看,,通過免疫熒光染色等技術(shù),可以檢測與 cdx 基因相關(guān)的細(xì)胞信號通路中關(guān)鍵蛋白的分布和活性變化,,進(jìn)而多面地解析 cdx 基因在細(xì)胞增殖,、分化以及組織organ形成過程中的功能,為理解相關(guān)基因在脊椎動物發(fā)育中的保守性和特異性奠定基礎(chǔ),。斑馬魚的基因與人類基因有較高相似度,,某些疾病研究可借鑒。斑馬魚基因表達(dá)中心
斑馬魚在繁殖時,,雄魚會追逐雌魚,,完成受精過程。斑馬魚科研期刊設(shè)計(jì)
人類疾病的復(fù)雜性與多樣性始終是醫(yī)學(xué)攻克的難題,,斑馬魚Cdx基因卻獨(dú)具優(yōu)勢,,為搭建疾病研究模型貢獻(xiàn)優(yōu)異力量,在疑難雜癥與基礎(chǔ)研究間架起一座希望之橋,。先天性脊柱發(fā)育不全,、腸道吸收不良等病癥,在人類群體中雖發(fā)病率各異,,但均嚴(yán)重影響生活質(zhì)量甚至危及生命,,致病根源常隱匿于胚胎發(fā)育關(guān)鍵基因異常之中。斑馬魚Cdx基因功能紊亂時,,恰好精細(xì)模擬出這類疾病的典型特征:脊柱畸形扭曲,、腸道結(jié)構(gòu)功能失常,,恰似人類患者病癥在微觀生物世界的“投影”??蒲袌F(tuán)隊(duì)借此模型“利器”,,抽絲剝繭剖析發(fā)病的分子“黑匣子”,鎖定潛在醫(yī)療靶點(diǎn),,篩選靶向藥物,。斑馬魚科研期刊設(shè)計(jì)