用于疾病領(lǐng)域的斑馬魚

斑馬魚和青鳉魚都是模式生物界冉冉升起的新星。尤其是斑馬魚，這種水生生物的外表和哺乳動(dòng)物相比，簡(jiǎn)直風(fēng)馬牛不相及，為什么越來(lái)越多的用于疾病領(lǐng)域呢？

研究顯示，斑馬魚和人類基因組的同源性高達(dá) 70% 以上。斑馬魚的基因組與人類疾病相關(guān)基因的相似性高達(dá) 80%。和人相比，斑馬魚的生理機(jī)能非常保守 (有時(shí)候比嚙齒類動(dòng)物更保守)，如心臟電生理學(xué)。

此外，斑馬魚和人類一樣，會(huì)自然的產(chǎn)生癌變，且大多數(shù)致癌基因和腫瘤抑制基因在進(jìn)化上是保守的。由于斑馬魚的相對(duì)透明性，可用于識(shí)別癌變和腫瘤進(jìn)展的研究。與哺乳動(dòng)物不同，斑馬魚的胚胎是在外部發(fā)育的。斑馬魚還有著遠(yuǎn)優(yōu)于哺乳動(dòng)物的繁殖能力，性成熟的雌性斑馬魚，平均每條魚 1-2 天可產(chǎn)卵幾十到幾百顆。

體外給藥

■ 細(xì)胞實(shí)驗(yàn)

細(xì)胞的孵育和給藥與哺乳動(dòng)物細(xì)胞基本一致，但培養(yǎng)溫度不一樣 (魚類細(xì)胞一般是 28 攝氏度)。這里就不贅述啦，大家都是老手了。

■ 胚胎實(shí)驗(yàn)

研究顯示，像 DMSO、DMF、乙醇、丙酮這些常見的小分子藥物溶劑，斑馬魚胚胎和幼體的耐受度在 0.5-2.5% (孵育時(shí)間 24 小時(shí))。 以 DMSO 為例，細(xì)胞實(shí)驗(yàn)中一般不超過 0.1%，而斑馬魚胚胎和幼體通常暴露于高達(dá) 1% DMSO 環(huán)境中，斑馬魚毒性實(shí)驗(yàn)中，胚胎對(duì) 2.5% DMSO 耐受性都很好。友情提示，大多數(shù)胚胎孵育，DMSO 終濃度還是控制在 0.1% 以下的喲。不要輕易在危險(xiǎn)的邊緣試探喲！

體內(nèi)給藥

■ 腹腔注射

先用麻藥 (如 Tricaine 100-120 mg/mL) 將魚麻醉 30-60s (直到只看得到鰓在動(dòng)，切忌太久，超過 20-30s 就可能造成斑馬魚死亡)，使用微量進(jìn)樣器注射 5-10 μL 左右。2016 年，發(fā)表在 Dis Model Mech 期刊上的一篇研究，斑馬魚口服給藥，DMSO 濃度達(dá)到了 10%。

■ 藥浴

Terfenadine 誘導(dǎo)斑馬魚 QTc 延長(zhǎng)的實(shí)驗(yàn)中，使用藥浴的方式進(jìn)行處理，DMSO 終濃度達(dá)到了 1%，孵育時(shí)間為 10 分鐘。

青鳉個(gè)體小、繁殖快、近交品系多、突變體多，有完整的基因組序列，與大多數(shù)魚類不同，青鳉具有二倍體染色體結(jié)構(gòu)，是擁有雄性性別決定基因和雌性決定基因的脊椎動(dòng)物。多種干細(xì)胞系的建立為研究基因功能所需的細(xì)胞生物學(xué)研究提供了良好的平臺(tái)。ZFN 和 TALENs，尤其是 CRISP Cas9 技術(shù)在青鳉中均已成功應(yīng)用。越來(lái)越多的學(xué)者以青鳉為模式物種進(jìn)行生殖細(xì)胞發(fā)育等功能研究。