斑馬魚(確定引見)

當前，科學家曾經經過對于斑馬魚的鉆研創(chuàng)造，氯胺酮和尼古丁都是內滲透打攪物，會打攪人體的平常激素程度。另外，斑馬魚還在遺傳發(fā)育、神經退行性疾病、藥物挑選、構造復活等多個范圍大展本領。

上述斑馬魚試驗室的創(chuàng)造者、生物學家喬什那·卡農戈表現(xiàn)，斑馬魚是藥物加入人體臨床考查前“極佳的試驗對于象”。這有以下緣故：

最先，正如卡農戈所言：“斑馬魚在許多方面與人相像?！?a target="_blank">斑馬魚沒有共于果蠅和線蟲以及試驗室中其余一些常用物種，它是一種脊椎動物，其體內勝過８０％的基因與人類相像。斑馬魚的心臟和人類一般蓄意室，會有節(jié)拍地把戴有氧氣的血液送到身材的各個局部。另外，這種小魚還有肝、胰腺和腸等器官。

其次，用斑馬魚舉行鉆研不妨儉樸本錢。斑馬魚的產卵量很大，還易于豢養(yǎng)，其接配無時節(jié)性，一年四季都能獲得其胚胎等用于鉆研。共時，斑馬魚的皮膚具備浸透性，可接收水中的藥物，因此嘗試某種藥物時只消把它加入水中便行，簡略易行?？ㄞr戈說：“咱們一次能加入成百以至上千個胚胎，本錢比往日矮許多?！?/p>

第三，斑馬魚通明可考察。斑馬魚的早期胚胎通明，又是在體外成長發(fā)育，不妨經過顯微鏡很佳地考察胚胎各個時代的發(fā)育情景。此刻，科學家還培植出了成年后也依然通體通明的斑馬魚。卡農戈說：“這令人格外沖動，由于在顯微鏡下你不妨考察它們器官和體系的發(fā)育歷程，你能瞅到它們的血液在震動，它們的心臟在跳動。”

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為什么選斑馬魚做毒理實驗

選斑馬魚做毒理實驗的原因如下：

1. 斑馬魚基因與人類基因的相似度達到87%，這意味著在其身上做藥物實驗所得到的結果在多數(shù)情況下也適用于人體。

2. 斑馬魚的胚胎是透明的，這使得生物學家很容易觀察到藥物對其體內器官的影響。

3. 雌性斑馬魚可產卵200枚，胚胎在24小時內就可發(fā)育成形，這使得生物學家可以在同一代魚身上進行不同的實驗，進而研究病理演化過程并找到病因。

4. 斑馬魚被廣泛應用于環(huán)境化學物的監(jiān)測與評價，并得到國際權威機構的認可。因為其體型小，適用于高內涵分析，可以結合轉基因技術、基因組學和蛋白組學技術，將其應用于環(huán)境毒理學機制研究中。

斑馬魚的科學利用

斑馬魚是一種常見的熱帶魚。 斑馬魚體型纖細，成體長3～4cm，對水質要求不高。孵出后約3個月達到性成熟，成熟魚每隔幾天可產卵一次。卵子體外受精，體外發(fā)育，胚胎發(fā)育同步且速度快，胚體透明。發(fā)育溫度要求在25～31℃之間。斑馬魚由于個體小，養(yǎng)殖花費少，能大規(guī)模繁育，且具許多優(yōu)點，吸引了眾多研究者的注意。經過30多年的研究應用和系統(tǒng)發(fā)展，已有約20個斑馬魚品系，斑馬魚基因數(shù)據(jù)庫里有相關的資料可供查詢和下載，方便了研究。斑馬魚的細胞標記技術、組織移植技術、突變技術、單倍體育種技術、轉基因技術、基因活性抑制技術等已經成熟，且有數(shù)以千計的斑馬魚胚胎突變體，是研究胚胎發(fā)育分子機制的優(yōu)良資源，有的還可做為人類疾病模型。斑馬魚已經成為最受重視的脊椎動物發(fā)育生物學模式之一，在其它學科上的利用也顯示很大的潛力。由于斑馬魚基因與人類基因的相似度達到87%，這意味著在其身上做藥物實驗所得到的結果在多數(shù)情況下也適用于人體，因此它受到生物學家的重視。因為斑馬魚的胚胎是透明的，所以生物學家很容易觀察到藥物對其體內器官的影響。此外，雌性斑馬魚可產卵200枚，胚胎在24小時內就可發(fā)育成形，這使得生物學家可以在同一代魚身上進行不同的實驗，進而研究病理演化過程并找到病因。

斑馬魚由于養(yǎng)殖方便、繁殖周期短、產卵量大、胚胎體外受精、體外發(fā)育、胚體透明，已成為生命科學研究的新寵。全球范圍內有超過1500個斑馬魚實驗室。利用斑馬魚，可以研究生命科學的基礎問題，揭示胚胎和組織器官發(fā)育的分子機理；可以構建人類的各種疾病和腫瘤模型，建立藥物篩選和治療的研究平臺；可以建立毒理學和水產育種學模型，研究和解決環(huán)境科學和農業(yè)科學的重大問題。

目前我國有250個以上的實驗室利用斑馬魚開展相關科學研究。為進一步加強國內斑馬魚研究人員之間的交流，在2011年廣州舉辦的第二屆全國斑馬魚研討會上，包括孟安明院士在內的全國斑馬魚研究學術集體商定，今后的全國性斑馬魚會議采取“PI大會”和“研究大會”的形式交替隔年舉行，并決定自2012年起固定在水生所召開“全國斑馬魚PI大會”。第三屆全國斑馬魚研究大會將于2013年10月11日至14日在蘇州福朋酒店（江蘇省蘇州市工業(yè)園區(qū)月亮灣路8號）舉行，并由全國斑馬魚研究聯(lián)盟主辦，蘇州大學生物鐘研究中心承辦。

2012年10月10日至12日，第一屆全國斑馬魚PI大會在中國科學院水生生物研究所召開。國家斑馬魚資源中心第一屆理事會名譽理事長朱作言院士、理事長孟安明院士、國家自然科學基金委員會生命科學部谷瑞升，以及來自中國、香港、臺灣和美國等地的斑馬魚相關科研人員共90余人參加了本次大會。

大會開幕式由孟安明院士主持。朱作言院士介紹了國家斑馬魚資源中心成立的背景及有關情況。水生所所長趙進東院士致歡迎辭。國家斑馬魚資源中心主任孫永華研究員作中心建設進展報告，并介紹了國家斑馬魚資源中心揭牌儀式暨理事會成立大會的相關情況。本次大會共分為六場報告，37個口頭報告。美國加州大學洛杉磯分校的林碩教授作了有關利用斑馬魚構建亨廷頓舞蹈癥模型的大會特邀報告。其他研究者分別從早期發(fā)育、信號通路、器官發(fā)育、疾病模型、環(huán)境健康等方面研討了斑馬魚研究領域的最新進展。

我國現(xiàn)有250多個實驗室利用斑馬魚開展相關科研工作，全國斑馬魚研究學者一致呼吁盡快在水生所建立國家級的斑馬魚資源中心，以將國內各位學者構建和保存的各類斑馬魚突變株、轉基因品系，以及工具質粒、抗體等集中儲存，供國內同行分享，以優(yōu)化資源、避免重復，促進國內斑馬魚研究的發(fā)展和壯大。水生所于2011年初啟動斑馬魚資源中心的建設，先后獲得了科技部國家重大科學研究計劃和中科院重點部署項目的重點支持。此次國家斑馬魚資源中心揭牌成立對于我國斑馬魚研究具有標志性意義。

2012年10月10日上午，國家重大科學研究計劃斑馬魚資源中心（即國家斑馬魚資源中心，China Zebrafish Resource Center）揭牌儀式暨理事會成立大會在中國科學院水生生物所舉行。朱作言院士、孟安明院士、科技部基礎司張先恩及傅小鋒、湖北省科技廳劉傳鐵、中科院武漢分院黨組陳平平、中科院生命科學與生物技術局副蘇榮輝、國家自然科學基金委生命科學部谷瑞升等有關領導及相關高校和科研單位的專家，以及水生所所長趙進東院士、兼副所長胡征宇研究員、副所長徐旭東研究員等參加了揭牌儀式。

揭牌儀式由徐旭東副所長主持，所長趙進東院士致歡迎辭。名譽理事長朱作言院士宣布國家斑馬魚資源中心理事會成立，并介紹了國家斑馬魚資源中心籌建的相關情況及理事會成員。理事會成員孟安明院士、劉傳鐵、蘇榮輝副、張先恩分別發(fā)言。有關領導分別代表科技部基礎司、國家自然科學基金委生命科學部、中科院生物局、湖北省科技廳為國家斑馬魚資源中心揭牌。

同時，由朱作言院士任名譽理事長、孟安明院士任理事長的國家斑馬魚資源中心第一屆理事會成立，并召開第一屆理事會第一次會議。會議由理事長孟安明院士主持，國家重大科學研究計劃項目首席科學家彭金榮教授和中心主任孫永華研究員分別向會議作報告。會議審議通過了《國家斑馬魚資源中心章程（試行）》。中心定位為在科技部國家重大科學研究計劃支持下建立的非營利性科研服務性機構，中心以斑馬魚研究資源的收集、創(chuàng)制、整理、保藏和分享為主要任務，以服務于全國斑馬魚研究學者為主要宗旨。

以斑馬魚為模式生物的經典科研成果有哪些

以斑馬魚為模式生物的經典科研成果有哪些

并不是斑馬魚作為模式動物的優(yōu)點，而是斑馬魚有一些特征可以使它作為模式生物

是種模式生物，用來做研究的~由于斑馬魚基因與人類基因的相似度達到87％，這意味著在其身上做藥物實驗所得到的結果在多數(shù)情況下也適用于人體，因此它受到生物學家的重視。模式生物基本共同點： 1）有利于回答研究者關注的問題，能夠代表生物界的某一大類群； 2）對人體和環(huán)境無害，容易獲得并易于在實驗室內飼養(yǎng)和繁殖； 3）世代短、子代多、遺傳背景清楚； 4）容易進行實驗操作，特別是具有遺傳操作的手段和表型分析的方法。

金斑馬魚的應用價值

由于斑馬魚基因與人類基因的相似度達到87%，這意味著在其身上做藥物實驗所得到的結果在多數(shù)情況下也適用于人體，因此它受到生物學家的重視。因為斑馬魚的胚胎是透明的，所以生物學家很容易觀察到藥物對其體內器官的影響。此外，雌性斑馬魚可產卵200枚，胚胎在24小時內就可發(fā)育成形，這使得生物學家可以在同一代魚身上進行不同的實驗，進而研究病理演化過程并找到病因。

在金斑馬魚身尋找加強人類心臟再生能力

斑馬魚對于癌癥研究來說是一個非常有價值的模型。它們能象人類一樣患癌癥，而且遺傳背景相對簡單。但構建穩(wěn)定的轉基因品系卻不太容易。ThomasLook andcolleagues的新研究提出了在斑馬魚中構建轉基因品系的新方法，他們構建了表達小鼠原癌基因Myc的品系，而且得到了T細胞的白血病模型。

眾所周知，人類的心臟哪怕只是受到微小的損傷，也會留下使得愈合、復原十分困難的長長的疤痕組織。但美國霍華德·休斯醫(yī)院吉平博士領導的一個科研小組通過一項最新專題研究發(fā)現(xiàn)，一種叫斑馬魚的熱帶魚，在其心臟的1/5被切除的情況下，仍能不留疤痕地自行生長出新的心臟組織，并使受創(chuàng)的心臟得以完全復原。

在研究中專家們切除掉了50條斑馬魚心臟內2個心室1/5的組織。此后雖然其中10條斑馬魚未能承受住巨大的打擊而存活，但其余40條的心臟創(chuàng)傷都慢慢地自行愈合了，最后完全復原。

進一步的研究還證實，斑馬魚體內的某個特殊基因，在這種神奇的愈合、復原過程中扮演了關鍵性角色。專家們發(fā)現(xiàn)，當斑馬魚的心臟受創(chuàng)之后，創(chuàng)口周圍即會形成紅血球凝塊，而待創(chuàng)口愈合時，凝塊會變硬（與人類一般肌肉組織受傷后的愈合情況差不多），7天后，凝塊組織卻奇跡般地被新的心肌組織取代（而人類的心肌組織在受創(chuàng)后凝塊卻變?yōu)榘毯劢M織難以完美復原）。專家們還發(fā)現(xiàn)，斑馬魚新的心臟壁在生成之后會迅速往上擴大，并恢復器官原有的形狀，故在受傷2個月內，斑馬魚的心臟便可神奇地完全復原。

此新發(fā)現(xiàn)的實際意義是：從斑馬魚身上找到加強人類心臟再生能力的新途徑，以便為心臟病患者在發(fā)病后更好地復原受創(chuàng)的心臟組織。

研究人員為什么單獨選中了斑馬魚呢？這是因為這種魚具有哺乳動物的大多數(shù)生化和生理機能，它比實驗鼠繁育后代和生長的速度要快，喂養(yǎng)的費用也小。另外，這種魚的胚胎是透明的，便于研究人員在魚的發(fā)育過程中用冷光或熒光來觀察基因的變化。當然它們天然的棲息地是那些毒物容易排放和化學物質容易濺落的湖泊和河流，而這些湖泊和河流與人們的生活息息相關

斑馬魚，一種生長在印度的硬骨魚，因身上類似斑馬條紋的斑帶而得名。美國科學家們在這種極具觀賞價值的魚類身上，發(fā)現(xiàn)了揭開人類膚色差異之謎的鑰匙。一個基因的變化，就決定了不同皮膚的色素，而進一步的研究也許能幫助人類更方便地改變自己的膚色，甚至治療皮膚癌。

斑馬魚是人類疾病研究的重要生物

美國賓州州立大學、猶他大學、北得克薩斯大學的研究小組11年前便開始了對人類膚色的研究。以拉馬遜（RebeccaL.Lamason）教授為領頭人的科研小組，通過對普通斑馬魚及金斑馬魚基因的區(qū)別研究，找到了一個基因可能與人類膚色差異相關。

“斑馬魚是一種生長在印度的硬骨魚類，在人類的基因研究中起到過很大的作用。斑馬魚容易飼養(yǎng)，3個月就達到其生殖成熟期。同時斑馬魚的胚胎發(fā)育是在體外完成的，透明可見，這不僅使科學家很容易得到胚胎，而且還能在顯微鏡下直接觀察到斑馬魚胚胎發(fā)育的過程，”

中國科學院北京基因組研究所張清潤表示，一直以來斑馬魚便是可用于人類疾病研究的非常重要的模式生物體，因為斑馬魚與人類有許多相同的基因，而且和人類一樣有黑素體。

張清潤表示美國研究小組選擇模式生物斑馬魚作為研究對象及手段，其出發(fā)點就是斑馬魚與人類具有較高的同源性。他們通過斑馬魚找到相關基因，再通過同源性對比找到人類基因組中與之高度相似的序列，對其做進一步的基因功能研究得到實驗結果。

膚色不同，由一個基因決定

經過11年研究，科學家們發(fā)現(xiàn)普通斑馬魚的變種———金斑馬魚的黑素體比普通斑馬魚數(shù)量少、體積小，而且色素分布稀。為何會出現(xiàn)金斑馬魚色素淺的現(xiàn)象，經分析，原來是單個氨基酸分子的細微不同在導致色素深淺方面扮演著重要角色，這便是SLC24A5基因。由于該基因發(fā)生了變異，從而導致某一種主要蛋白質生產減少。

進而，研究人員通過對人類染色體的研究，發(fā)現(xiàn)人的SLC24A5基因在序列上與斑馬魚基因極為相似。歐洲人祖先攜帶的SLC24A5基因與非洲人和東亞人的不一樣，正是這一基因差異造成了人類膚色的不同。同時，該基因的某些變異，也可導致人類頭發(fā)顏色的不同。

拉馬遜等科學家在報告中稱，歐洲人的SLC24A5基因在染色體15的比例上占了約0.0072，非洲等地人的SLC24A5基因則占據(jù)了0.175-0.226.科學家們認為絕大多數(shù)人種的SLC24A5基因相同，但是歐洲白人的SLC24A5基因發(fā)生了變異，雖然只發(fā)生了一個變異，但恰恰是這一個變異，導致了歐洲白人和金斑馬魚一樣，黑色素少、小，且色素分布稀。

新發(fā)現(xiàn)開通治療皮膚癌的新路

“膚色是與健康相聯(lián)系的。比方說，白人由于缺少黑體素，其DNA容易受到紫外線的輻射從而易患皮膚癌?！睆埱鍧櫛硎究茖W界已知道一些基因的變異造成了皮膚白化病以及眼科疾病，這對這些疾病的治療起到了很好的作用，而對SLC24A5基因的新發(fā)現(xiàn)恰能有助于我們找到治療皮膚癌的新方法，在人類疾病的認識、治療中起到積極作用。

另外從理論上說，由于這一發(fā)現(xiàn)，今后人們要想改變皮膚顏色也有了新的便捷途徑，我們可能將不再借助于曬太陽或者痛苦的化學漂白程序。

不過，對于SLC24A5基因的發(fā)現(xiàn)開通一條治療皮膚癌新路的說法，英國癌癥研究中心的奈特博士也提出了疑義：談這一發(fā)現(xiàn)對治療皮膚癌的意義還為時過早。因為在確定治療成效之前，科學界還有許多環(huán)節(jié)需要研究。比如我們必須首先研究歐洲白人的SLC24A5基因發(fā)生變異的原因是什么，以及這種變異的功能又是什么等等。