斑馬魚的皮膚結構和功用與人類高度相似,含有基底層、棘層、顆粒層、透明層和表皮角質細胞層。因而,業(yè)內(nèi)普遍認為以斑馬魚胚胎為實驗根底的成果,在一般情況下適用于人體,可對化妝品功效聲稱進行檢測點評,例如抗氧化、抗糖基化、抗老、淡斑亮膚等等。根據(jù)已備案成功的事例顯示,若不包含前期預備的時刻,只是上樣檢測到出具成果,斑馬魚檢測的周期要比其他檢測方法周期更短且本錢更低。別的,根據(jù)歐盟動物保護法,出生5天以內(nèi)的斑馬魚胚胎和幼魚不屬于動物,能夠替代哺乳動物測驗,符合3R(替代、減少、優(yōu)化)準則。因而,斑馬魚檢測在動物福利層面也符合了時代潮流。斑馬魚基因保守性主要體現(xiàn)在與人類和其他脊椎動物基因的相似性上,包括與神經(jīng)系統(tǒng)、代謝系統(tǒng)等相關基因。斑馬魚養(yǎng)殖技術系統(tǒng)
斑馬魚胚胎的內(nèi)分泌系統(tǒng)高度敏感,使其成為檢測環(huán)境雌jisu的“生物探針”。丹麥技術大學團隊開發(fā)了基于斑馬魚胚胎的雌二醇響應報告系統(tǒng),通過將雌jisu受體α(ERα)基因與熒光素酶編碼序列融合,構建出可在水體中檢測微量雌jisu的轉基因品系。實驗顯示,該系統(tǒng)對17β-雌二醇的檢測限低至0.01ng/L,較傳統(tǒng)ELISA法靈敏度提升100倍。利用該技術,研究團隊在污水處理廠出水口檢測到納克級雙酚A殘留,揭示了傳統(tǒng)處理工藝的局限性。在多環(huán)芳烴(PAHs)污染評估中,斑馬魚胚胎的芳烴受體(AhR)信號通路展現(xiàn)出獨特優(yōu)勢。法國國家科學研究中心團隊發(fā)現(xiàn),PAHs暴露可使斑馬魚胚胎肝臟區(qū)域CYP1A酶活性在6小時內(nèi)上調20倍,且該響應與PAHs的致ancer性呈劑量依賴關系。通過構建AhR信號通路的數(shù)學模型,可預測不同PAHs混合物的聯(lián)合毒性,較傳統(tǒng)毒性當量因子法準確率提升35%。該技術已應用于渤海灣近岸海域污染監(jiān)測,成功識別出多個PAHs污染熱點區(qū)域。成年斑馬魚行為學檢測實驗斑馬魚心臟再生能力強,是研究心血管修復機制的理想動物模型。
關于雌性斑馬魚而言,產(chǎn)卵量是點評其繁殖力的常用生物目標,它與魚類繁殖過程中的多個環(huán)節(jié)(卵子發(fā)育、雌雄交配行為、性元素刺激等)相關,并對環(huán)境化學物質具有高敏感性,能直接反應魚類繁殖力變化。環(huán)境化學物質除了直接對親代斑馬魚的生殖系統(tǒng)形成損害,還可能對其子代的正常生長發(fā)育。卵黃蛋白原在斑馬魚雌魚老練過程中發(fā)揮重要作用,老練雌魚在體內(nèi)17β-雌二醇的刺激下,由肝臟組成的VTG經(jīng)過血液抵達卵巢并加工成卵黃蛋白,促進性腺發(fā)育。幼魚和雄魚在正常情況下不組成VTG,但在遭到雌元素和類雌元素刺激時能組成VTG,導致魚體內(nèi)VTG濃度升高,呈現(xiàn)雌性體征。
斑馬魚胚胎急性毒性實驗已成為全球藥物安全性評價的“金標準”。美國FDA批準的Zebrafish Embryo Acute Toxicity Test(ZFET)方法,通過96小時暴露期觀察胚胎死亡率、畸形率及孵化率,可替代部分哺乳動物急性毒性實驗。數(shù)據(jù)顯示,斑馬魚胚胎對藥物肝毒性的預測準確率達89%,較傳統(tǒng)細胞實驗靈敏度提升25%。某跨國藥企在抗ancer藥物篩選中,利用斑馬魚胚胎模型發(fā)現(xiàn),一種靶向BRAF突變的化合物在低濃度下即導致胚胎心臟水腫,而該毒性在體外細胞實驗中未被檢出,避免了后續(xù)臨床前研究的資源浪費。斑馬魚作為模式生物,在藥物研發(fā)、毒理學及疾病模型研究中具有不可替代作用。
社交對魚進行交際測試所需的測試設備首要包括一個通明的Plexiglas十字槽(50×50×10cm,長×寬×高)(圖3e)。水槽的每只臂都被一個Plexiglas墻隔開。在水槽中,隨機挑選的一個末端腔室(其他三個腔室是空位)和中心腔室各包含一個相同處理的個體。轉移后,對魚進行2分鐘的習慣,記錄其行為8分鐘。數(shù)據(jù)剖析中,計算出魚在其同伴(交際圈)鄰近區(qū)域的時刻,作為對同種視覺影響的呼應。習慣漆黑或噪音影響:open-fieldtank被用來評價魚對漆黑或噪音影響的驚嚇反應。漆黑和噪聲影響實驗別離進行。簡略地說,連續(xù)的漆黑影響(5分鐘周期)通過放置在通明敞開設備底部的多個主動開/關白色LEDs陣列來傳遞。此外,用一個塑料立方體(15×9×0.5cm,長×寬×高)將其提升到100cm的高度,用手將其釋放到堅固的平面上,發(fā)生一系列的噪聲影響(圖5a、b)。用了一個俯視圖照相機來捕捉魚的動作。斑馬魚實驗因其基因與人類高度同源,成為研究人類疾病的重要模型。遼寧斑馬魚實驗服務平臺
通過斑馬魚實驗,可以觀察到心臟發(fā)育及血液流動狀況,對心血管研究有重要意義。斑馬魚養(yǎng)殖技術系統(tǒng)
斑馬魚胚胎的透明特性與快速發(fā)育周期,使其成為藥物安全性與功效測試的“天然篩選器”。以HBN品牌為例,其美白功效驗證實驗中,通過向斑馬魚胚胎注射黑色素合成相關基因的抑制劑,結合顯微成像技術實時監(jiān)測胚胎體表色素沉著變化,成功建立美白活性成分的高通量篩選平臺。該平臺可在72小時內(nèi)完成從化合物暴露到表型分析的全流程,較傳統(tǒng)哺乳動物模型效率提升30倍以上。斑馬魚胚胎對有害物質的敏感性較小鼠模型高2-3個數(shù)量級,使得早期毒性篩查結果更具預測價值。斑馬魚養(yǎng)殖技術系統(tǒng)