人類(lèi)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(yú)Cdx模型宛如搭建的模擬戰(zhàn)場(chǎng),為探尋疾病真相、研發(fā)醫(yī)療策略開(kāi)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(yú)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(yú)Cdx模型中,當(dāng)Cdx基因發(fā)生突變,幼魚(yú)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)。科研人員借此深入分子層面,挖掘致病基因上下游通路異常,鎖定潛在醫(yī)療靶點(diǎn),開(kāi)啟靶向藥物研發(fā)征程。斑馬魚(yú)對(duì)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(yú)科研期刊設(shè)計(jì)
由于斑馬魚(yú)與人類(lèi)在基因和生理方面的相似性,斑馬魚(yú)實(shí)驗(yàn)?zāi)P驮谌祟?lèi)疾病研究中發(fā)揮著日益重要的作用。在tumor研究方面,斑馬魚(yú)可以通過(guò)移植人類(lèi)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(yú)體內(nèi)的生長(zhǎng)、侵襲和轉(zhuǎn)移過(guò)程,以及tumor微環(huán)境的變化。例如,在黑色素瘤研究中,將人類(lèi)黑色素瘤細(xì)胞移植到斑馬魚(yú)體內(nèi),發(fā)現(xiàn)腫瘤細(xì)胞能夠在斑馬魚(yú)的血管豐富區(qū)域快速生長(zhǎng),并形成轉(zhuǎn)移灶,這與人類(lèi)黑色素瘤的轉(zhuǎn)移過(guò)程具有一定的相似性。通過(guò)對(duì)斑馬魚(yú)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(yú)實(shí)驗(yàn)北京斑馬魚(yú)的眼睛位置獨(dú)特,視野范圍較廣,利于捕食和防御。
斑馬魚(yú)具有繁殖能力強(qiáng)的明顯特點(diǎn)。性成熟的斑馬魚(yú)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(shí),胚胎就開(kāi)始分化出各種組織organ,48 小時(shí)左右,心臟開(kāi)始跳動(dòng),血液循環(huán)系統(tǒng)開(kāi)始建立,72 小時(shí)后,魚(yú)體的形態(tài)結(jié)構(gòu)已較為完整,幼魚(yú)開(kāi)始孵化。而且,斑馬魚(yú)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(gè)過(guò)程,為研究發(fā)育生物學(xué)提供了極大的便利。
斑馬魚(yú)安全評(píng)價(jià)體系●胚胎毒性檢測(cè):(1)將新受精的斑馬魚(yú)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(yú)胚胎生長(zhǎng)發(fā)育正常;(3)劣質(zhì)產(chǎn)品會(huì)誘發(fā)斑馬魚(yú)胚胎毒性甚至死亡。●急性毒性和靶organ毒性檢測(cè):(1)更適用于產(chǎn)品安全風(fēng)險(xiǎn)的深入評(píng)價(jià)和風(fēng)險(xiǎn)物質(zhì)的評(píng)估;(2)可以識(shí)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(cè):(1)將綠色熒光蛋白(諾貝爾獎(jiǎng)技術(shù))與轉(zhuǎn)基因技術(shù)結(jié)合,獲得了能夠檢測(cè)類(lèi)雌jisu污染物的轉(zhuǎn)基因斑馬魚(yú);(2)轉(zhuǎn)基因斑馬魚(yú)可以識(shí)別類(lèi)雌jisu物質(zhì)并發(fā)出熒光。●快速檢測(cè):(1)開(kāi)發(fā)“小硬件+大后臺(tái)”現(xiàn)場(chǎng)快檢體系;(2)基于斑馬魚(yú)的行為學(xué)對(duì)急性食物中毒風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行控制;(3)檢測(cè)時(shí)間應(yīng)控制在1小時(shí),適用于餐飲單位。科學(xué)家常通過(guò)改變斑馬魚(yú)的基因來(lái)探究特定基因功能。
斑馬魚(yú) 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(yú)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(yú)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(dòng)態(tài)變化。同時(shí),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(yú)品系,觀察其在多個(gè)發(fā)育階段與野生型斑馬魚(yú)的差異。從細(xì)胞層面來(lái)看,通過(guò)免疫熒光染色等技術(shù),可以檢測(cè)與 cdx 基因相關(guān)的細(xì)胞信號(hào)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(guò)程中的功能,為理解相關(guān)基因在脊椎動(dòng)物發(fā)育中的保守性和特異性奠定基礎(chǔ)。斑馬魚(yú)的基因與人類(lèi)基因有較高相似度,某些疾病研究可借鑒。斑馬魚(yú)基因表達(dá)中心
斑馬魚(yú)在繁殖時(shí),雄魚(yú)會(huì)追逐雌魚(yú),完成受精過(guò)程。斑馬魚(yú)科研期刊設(shè)計(jì)
人類(lèi)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(yú)Cdx基因卻獨(dú)具優(yōu)勢(shì),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(lèi)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(yú)Cdx基因功能紊亂時(shí),恰好精細(xì)模擬出這類(lèi)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(lèi)患者病癥在微觀生物世界的“投影”。科研團(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(yú)科研期刊設(shè)計(jì)