中國斑馬魚技術(shù)產(chǎn)業(yè)應(yīng)用史,,就是環(huán)特生物的發(fā)展史,。憑借在斑馬魚PDTX技術(shù)及科研服務(wù)方面逾20年的深厚積累,環(huán)特生物以斑馬魚轉(zhuǎn)基因,、基因敲除,、敲入,,尤其是國際帶動的基因置換技術(shù)為關(guān)鍵,專注于提供各種遺傳工程斑馬魚的定制,、斑馬魚基因編輯技術(shù)及斑馬魚疾病模型開發(fā)等專業(yè)技術(shù)服務(wù),,不僅可以實(shí)現(xiàn)構(gòu)建復(fù)雜基因敲入,包括點(diǎn)突變,、條件性敲除等難度較高斑馬魚基因編輯技術(shù)服務(wù),,而且可以通過斑馬魚基因編輯可視化技術(shù),,實(shí)現(xiàn)可視化基因型篩選,減少其它動物模型中大量的基因型篩選和鑒定工作,,比較大化發(fā)揮斑馬魚模型未來的應(yīng)用優(yōu)勢,。斑馬魚在繁殖時,雄魚會追逐雌魚,,完成受精過程,。基因表達(dá)斑馬魚實(shí)驗(yàn)
環(huán)特生物提供基于斑馬魚模型的基因編輯服務(wù),,利用CRISPR/Cas9技術(shù)快速在斑馬魚模型中驗(yàn)證人類遺傳病,、篩選致病基因、研究基因功能及作用通路等,,主要研究領(lǐng)域?yàn)閶胗變喊l(fā)育畸形,、罕見病、神經(jīng)系統(tǒng)疾病,、心腦的血管疾病,、血液病、生殖缺陷等,。相較于哺乳動物基因編輯的試驗(yàn)周期長(一般1年以上),、表型不直觀(一般需染色)、研究成功率低等缺點(diǎn),,斑馬魚基因編輯模型主要優(yōu)勢有:1.實(shí)驗(yàn)周期快,,快可在2周內(nèi)進(jìn)行疾病相關(guān)的表型觀察(F0代高效瞬時敲降),3個月內(nèi)完成穩(wěn)定品系構(gòu)建(雜合子F1代3個月,,純合子F2代6個月,,子代數(shù)量多);2. 直觀,、多維度地活的動態(tài)觀察(可對特定organ組織細(xì)胞進(jìn)行熒光標(biāo)記,,利用透明斑馬魚活的觀察和成像,哺乳動物上很難實(shí)現(xiàn)),;3. 研究成功率高(與哺乳動物相比較,,斑馬魚基因編輯效率高,樣本數(shù)量多,,可同時測試多個相關(guān)基因,比較大化保證研究的成功率),。基因表達(dá)斑馬魚實(shí)驗(yàn)斑馬魚的行為學(xué)研究可揭示其對環(huán)境變化的適應(yīng)策略,。
看似專注于軀體架構(gòu)規(guī)劃的斑馬魚cdx基因,實(shí)則與神經(jīng)發(fā)育也有著千絲萬縷聯(lián)系,。在胚胎腦部及脊髓雛形初現(xiàn)階段,,cdx基因悄然施展影響力,。它間接調(diào)控神經(jīng)干細(xì)胞的增殖與分化節(jié)拍,確保生成足量神經(jīng)元,,滿足斑馬魚早期感知外界,、驅(qū)動身體所需。舉例而言,,科研人員利用基因編輯技術(shù)適度降低cdx表達(dá)量后,,斑馬魚幼魚出現(xiàn)游泳姿態(tài)異常,頻繁打轉(zhuǎn),、失衡側(cè)翻,。深入探究得知,脊髓中運(yùn)動神經(jīng)元發(fā)育受損,,軸突延伸受阻,,無法精細(xì)連接肌肉纖維,致使肌肉接收指令紊亂,。cdx基因還參與構(gòu)建神經(jīng)回路,,協(xié)同其他神經(jīng)發(fā)育關(guān)鍵基因,塑造從感覺輸入到運(yùn)動輸出的信息傳遞路徑,,助力斑馬魚神經(jīng)系統(tǒng)精細(xì)“布線”,,在水中靈動游弋、機(jī)敏避險,。
PDX 斑馬魚模型成為了連接基礎(chǔ)研究與臨床應(yīng)用的重要橋梁,,即轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。在基礎(chǔ)研究方面,,它為科學(xué)家們提供了一個在活的生物體內(nèi)研究tumor發(fā)生的發(fā)展機(jī)制的理想平臺,。研究人員可以深入分析tumor細(xì)胞的基因突變、信號通路異常等分子層面的變化,,以及這些變化如何影響tumor的表型,。在臨床應(yīng)用上,基于 PDX 斑馬魚模型的研究成果能夠直接指導(dǎo)臨床醫(yī)療決策,。例如,,通過模型篩選出對特定患者tumor有效的聯(lián)合治療方案,醫(yī)生可以據(jù)此為患者制定個性化的醫(yī)療計劃,。這種從實(shí)驗(yàn)室到病床的轉(zhuǎn)化,,極大地推動了醫(yī)學(xué)的進(jìn)步,使患者能夠受益于前沿的科研成果,,提高了ancer等疾病的醫(yī)療質(zhì)量和預(yù)后效果,。斑馬魚的口腔中有牙齒,可輔助攝取食物并進(jìn)行初步咀嚼,。
新藥研發(fā)恰似在浩渺大海撈針,,不僅耗時費(fèi)力,,還需巨額資金投入。斑馬魚Cdx模型恰似一臺高效引擎,,為藥物篩選注入強(qiáng)勁動力,。斑馬魚繁殖能力驚人,一對成年斑馬魚一次產(chǎn)卵可達(dá)上百枚,;加之胚胎透明,,在顯微鏡下內(nèi)部organ、細(xì)胞動態(tài)一目了然,,為藥物作用效果可視化觀察提供便利,。基于Cdx模型開展藥物篩選時,,科研人員將候選藥物加入斑馬魚養(yǎng)殖水體,,藥物迅速滲透進(jìn)入胚胎或幼魚體內(nèi)。若目標(biāo)藥物旨在矯正因Cdx基因異常引發(fā)的脊柱畸形,,通過模型便能直觀看到幼魚脊柱在藥物作用下逐步恢復(fù)正常形態(tài),;若是醫(yī)療腸道疾病藥物,可清晰觀察腸道蠕動節(jié)律重歸平穩(wěn),、絨毛結(jié)構(gòu)趨向完整,。斑馬魚的游泳行為可反映其身體狀況和環(huán)境適應(yīng)性。基因表達(dá)斑馬魚實(shí)驗(yàn)
斑馬魚的體表有黏液,,可減少在水中游動的阻力,。基因表達(dá)斑馬魚實(shí)驗(yàn)
斑馬魚功效評價體系●基于表型對斑馬魚的一些臟器或細(xì)胞在顯微鏡下進(jìn)行觀察,,進(jìn)而評估功效,,如血管、腸道,、卵黃囊,、神經(jīng)、中性粒細(xì)胞與紅細(xì)胞等●基于生化指標(biāo)通過染色,、試劑盒等方法對功效進(jìn)行測試,,如ROS染色、脂肪染色或酶含量檢測等●基于分子生物學(xué)通過PCR的方法對特定基因的表達(dá)水平進(jìn)行定量,,也可進(jìn)行轉(zhuǎn)錄組學(xué)的實(shí)驗(yàn)●基于行為學(xué)通過對斑馬魚的運(yùn)動情況對一些功效進(jìn)行評價,,如睡眠、緩解體力疲勞,、改善記憶等斑馬魚安全評價體系●胚胎毒性檢測將新受精的斑馬魚胚胎在受試物前處理液中暴露24h質(zhì)量產(chǎn)品處理的斑馬魚胚胎生長發(fā)育正常劣質(zhì)產(chǎn)品會誘發(fā)斑馬魚胚胎毒性甚至死亡基因表達(dá)斑馬魚實(shí)驗(yàn)