量化数字病理图像分析解决方案-斑马鱼新药筛选模型介绍

斑马鱼药物筛选模型在人口腔鳞癌中的应用文金林;康桂花;宿颖;尹盼盼;王强;张辛燕【期刊名称】《北京口腔医学》【年(卷),期】2022(30)1【摘要】目的建立新型斑马鱼的人口腔鳞状细胞癌(OSCC)药物筛选模型,并在体内实时动态观察山竹醇(Garcinol)对OSCC细胞的影响。

方法培养转基因斑马鱼Tg(fli1a:EGFP),不同浓度的Garcinol处理胚胎5天,筛选最适浓度。

培养人OSCC 细胞系SCC-15,不同浓度的细胞膜红色荧光探针(DiI)标记细胞,筛选最适浓度。

通过显微注射建立斑马鱼OSCC模型。

通过Garcinol药物实验,实时动态观察0.5μmol/L、1μmol/L Garcinol处理24 h和48 h后对体内OSCC细胞增殖的影响。

结果利用斑马鱼初步建立一种新型的OSCC药物筛选模型,并发现天然产物Garcinol能明显抑制斑马鱼体内OSCC细胞的增殖,其抑制能力呈一定的浓度依赖性。

结论 Garcinol对OSCC细胞增殖有明显的抑制作用,有作为治疗口腔癌药物的应用前景。

此外,斑马鱼OSCC药物筛选模型可以应用于抗口腔癌药物筛选的初步研究。

【总页数】5页(P11-15)【作者】文金林;康桂花;宿颖;尹盼盼;王强;张辛燕【作者单位】首都医科大学口腔医学院口腔医学研究所;中国科学院动物研究所膜生物学国家重点实验室【正文语种】中文【中图分类】R739.8【相关文献】1.微流控芯片技术-斑马鱼模型在药物筛选研究中的进展2.斑马鱼在人类疾病模型以及药物筛选中的应用3.斑马鱼在人类疾病及药物筛选模型构建中的应用4.斑马鱼模型在药物筛选中的应用5.斑马鱼在心血管病治疗药物筛选研究中的应用因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

斑马鱼动物模型的应用斑马鱼（Danio rerio）属于辐鳍亚纲（Actinopterygii）鲤科（Cyprinidae）短担尼鱼属（Danio）的一种硬骨鱼，原产于南亚，是一种常见的热带观赏鱼，因其体侧具有斑马一样暗蓝与银色相间的纹条而得名。

斑马鱼个体小，易于饲养，成体长4-5cm，雄鱼体修长，雌鱼体肥大。

可在有限空间里养殖相当大的群体，可满足样本需求量大的研究。

斑马鱼发育迅速，在28.5℃培养条件下受精后约40min完成第一次有丝分裂，之后大约每隔15min分裂一次，24h后主要器官原基形成，相当于28d的人类胚胎，幼鱼孵出后约3个月达到性成熟。

雌雄鱼通过调控光周期控制14:10（光照:黑暗）产卵时间，成熟鱼每周可产卵一次，一尾雌鱼每次可产卵100-300枚。

胚胎体外受精，体外发育，胚体透明，易于观察。

受精卵直径约1mm，易于进行显微注射和细胞移植等操作。

一、斑马鱼的品系经过30多年的研究应用和系统发展，已有约20个斑马鱼品系，斑马鱼基因数据库-ZFIN （http://zfin/org）里有相关的资料可供查询和下载。

目前研究中常用的斑马鱼野生型品系主要为AB 品系、Tuebingen（Tu）品系、WIK 品系，斑马鱼基因组计划所用品系是Tu。

AB 品系是实验室常用的斑马鱼品系，由单倍体细胞经早期加压法获得。

Tu品系斑马鱼具有胚胎致死突变基因，用于基因组测序前敲除该致死突变基因。

WIK品系较Tu品系具有更多的形态多样性。

此外，还保存有3000多个突变品系和100多个转基因品系。

这些品系资源对于利用斑马鱼开展各种科学研究起着很大的推动作用。

二、斑马鱼突变品系的筛选斑马鱼突变的方法主要有三种：已基亚硝脲（ENU）化学诱导、γ或χ射线照射和插入诱变。

ENU是一种DNA烃基化试剂，在生殖细胞减数分裂前诱导碱基对的替换，诱导产生的突变率为0.1%-0.2%，涉及单个基因的突变。

射线照射导致染色体大片段的缺失或染色体重排，产生突变率达1%。

斑马鱼在药物筛选及毒理研究中的应用斑马鱼是一种小型淡水鱼类，因为其身上有黑白相间的条纹而得名。

近年来，斑马鱼因其生物学特性而被广泛应用于药物筛选和毒理研究领域，成为了非常有价值的研究模型。

药物筛选中的应用药物研究是一个复杂、耗时和费用极高的过程，药物的发现和开发需要多个实验阶段的支持，这个过程需要进行大量的实验和动物试验，其中包括鼠类、犬、猴等动物。

然而，这些动物试验的过程往往比较残酷，而且有一定的伦理争议。

斑马鱼因为其短寿命、高繁殖率、透明胚胎、易于培养和免疫缺陷等生物学特点，成为了一种优秀的替代动物模型。

近年来，越来越多的药物筛选试验也开始采用斑马鱼作为研究对象。

斑马鱼的生理和药物反应与人类的类似性非常高，这意味着经过适当鉴定的药物可通过斑马鱼来预测在人类中的疗效和安全性。

此外，斑马鱼的活体成像技术和基因组学方法非常发达，可以极大地拓展药物筛选的应用范围。

毒理研究中的应用毒理研究旨在识别对人体健康有害的化学物质或环境因素，目前大部分毒理实验仍然依赖于动物研究。

然而，动物实验往往难以完全模拟人类体内的反应，并且存在严重的伦理问题。

斑马鱼在毒性测试中的应用，尤其在水环境污染方面，是一个现代化、有效的替代方法。

在许多医学研究中，斑马鱼的生理反应可作为对环境污染物的敏感指标。

其透明胚胎和体腔内部的器官也为研究毒性的发展过程提供了一个完整而准确的模型。

例如，可以使用斑马鱼来评估水中的有毒化学物质，如烷基苯和无机汞等物质，检测其对斑马鱼胚胎和成年斑马鱼的影响，从而预测其在人体中的潜在毒性。

此外，斑马鱼还可以通过线粒体及细胞凋亡等途径实现对毒性的病理分析。

结语总之，斑马鱼的应用在药物筛选和毒理研究领域变得越来越流行。

这种模型不仅具有许多生物学上的特性，而且在实验操作上也非常容易，这为相关研究提供了无限便利。

斑马鱼未来将成为医学研究的一个重要工具，成为唤起人们对环境保护和动物保护思考的重要引子。

斑马鱼模型在药物筛选和毒理学研究中的应用斑马鱼是一种普遍存在于淡水水域的小型鱼类，因其身上的黑白相间斑纹而得名。

近年来，斑马鱼模型在生命科学领域中得到广泛应用。

其中，其在药物筛选和毒理学研究中的应用备受关注和重视。

一、斑马鱼模型在药物筛选中的应用斑马鱼种群繁殖速度快、生命周期短，而其胚胎发育过程也非常短暂。

这些特点使得斑马鱼成为一种非常理想的药物筛选模型。

在药物筛选过程中，科学家常常会将化合物加入到斑马鱼的培养基中，然后观察其对斑马鱼发育和生长的影响。

斑马鱼的胚胎发育是一种非常重要的药物筛选指标。

在斑马鱼的胚胎发育过程中，可以通过观察斑马鱼的胚胎发育情况来判断一种化合物对斑马鱼的毒性，以及其对斑马鱼的发育是否有影响。

这种方法被称为斑马鱼毒性筛选法，已成为一种非常流行的毒理学研究手段。

斑马鱼模型在药物筛选和毒理学研究中的应用也促进了“三Rs”原则的实施。

即，减少动物实验、替代动物试验和改善动物试验条件。

斑马鱼模型的使用可以大大减少对实验动物的使用量，从而降低了实验过程中对动物的伤害和死亡率。

二、斑马鱼模型在毒理学研究中的应用斑马鱼模型在毒理学研究中的应用非常广泛，其毒性检测大多数都是通过斑马鱼生长、鉴别、生殖和神经发育等方面的影响来评估的。

1. 斑马鱼模型在生殖毒性检测中的应用斑马鱼的繁殖速度快，产卵量也比较大，因此非常适合用于生殖毒性实验。

生殖毒性测试是检测化学物质对生殖能力和生殖组织的影响的实验。

该实验可以观察斑马鱼繁殖场景是否正常，如是否输卵管或睾丸出现异常等。

2. 斑马鱼模型在鉴别毒性提示中的应用鉴别毒性提示是指生物体在受到某些毒性物质作用后，出现一些生理或行为异常的现象。

通过观察斑马鱼是否出现尾部畸形、脊柱曲度等症状，可以知道这种化学物质是否有鉴别毒性提示。

3. 斑马鱼模型在神经毒性检测中的应用斑马鱼在神经系统研究中也起着重要作用。

斑马鱼胚胎发育过程中，神经系统的形成是非常显著的。

因此，斑马鱼胚胎对于神经毒性物质的敏感度很高。