斑馬魚(確定引見)

當(dāng)前，科學(xué)家曾經(jīng)經(jīng)過對(duì)于斑馬魚的鉆研創(chuàng)造，氯胺酮和尼古丁都是內(nèi)滲透打攪物，會(huì)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(jīng)退行性疾病、藥物挑選、構(gòu)造復(fù)活等多個(gè)范圍大展本領(lǐng)。

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

最先，正如卡農(nóng)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(yàn)室中其余一些常用物種，它是一種脊椎動(dòng)物，其體內(nèi)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(huì)有節(jié)拍地把戴有氧氣的血液送到身材的各個(gè)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(chǎn)卵量很大，還易于豢養(yǎng)，其接配無(wú)時(shí)節(jié)性，一年四季都能獲得其胚胎等用于鉆研。共時(shí)，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(shí)只消把它加入水中便行，簡(jiǎn)略易行?？ㄞr(nóng)戈說：“咱們一次能加入成百以至上千個(gè)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(zhǎng)發(fā)育，不妨經(jīng)過顯微鏡很佳地考察胚胎各個(gè)時(shí)代的發(fā)育情景。此刻，科學(xué)家還培植出了成年后也依然通體通明的斑馬魚。卡農(nóng)戈說：“這令人格外沖動(dòng)，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(dòng)，它們的心臟在跳動(dòng)?！?/p>

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為什么選斑馬魚做毒理實(shí)驗(yàn)

選斑馬魚做毒理實(shí)驗(yàn)的原因如下：

1. 斑馬魚基因與人類基因的相似度達(dá)到87%，這意味著在其身上做藥物實(shí)驗(yàn)所得到的結(jié)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(xué)家很容易觀察到藥物對(duì)其體內(nèi)器官的影響。

3. 雌性斑馬魚可產(chǎn)卵200枚，胚胎在24小時(shí)內(nèi)就可發(fā)育成形，這使得生物學(xué)家可以在同一代魚身上進(jìn)行不同的實(shí)驗(yàn)，進(jìn)而研究病理演化過程并找到病因。

4. 斑馬魚被廣泛應(yīng)用于環(huán)境化學(xué)物的監(jiān)測(cè)與評(píng)價(jià)，并得到國(guó)際權(quán)威機(jī)構(gòu)的認(rèn)可。因?yàn)槠潴w型小，適用于高內(nèi)涵分析，可以結(jié)合轉(zhuǎn)基因技術(shù)、基因組學(xué)和蛋白組學(xué)技術(shù)，將其應(yīng)用于環(huán)境毒理學(xué)機(jī)制研究中。

斑馬魚的科學(xué)利用

斑馬魚是一種常見的熱帶魚。 斑馬魚體型纖細(xì)，成體長(zhǎng)3～4cm，對(duì)水質(zhì)要求不高。孵出后約3個(gè)月達(dá)到性成熟，成熟魚每隔幾天可產(chǎn)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(gè)體小，養(yǎng)殖花費(fèi)少，能大規(guī)模繁育，且具許多優(yōu)點(diǎn)，吸引了眾多研究者的注意。經(jīng)過30多年的研究應(yīng)用和系統(tǒng)發(fā)展，已有約20個(gè)斑馬魚品系，斑馬魚基因數(shù)據(jù)庫(kù)里有相關(guān)的資料可供查詢和下載，方便了研究。斑馬魚的細(xì)胞標(biāo)記技術(shù)、組織移植技術(shù)、突變技術(shù)、單倍體育種技術(shù)、轉(zhuǎn)基因技術(shù)、基因活性抑制技術(shù)等已經(jīng)成熟，且有數(shù)以千計(jì)的斑馬魚胚胎突變體，是研究胚胎發(fā)育分子機(jī)制的優(yōu)良資源，有的還可做為人類疾病模型。斑馬魚已經(jīng)成為最受重視的脊椎動(dòng)物發(fā)育生物學(xué)模式之一，在其它學(xué)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(dá)到87%，這意味著在其身上做藥物實(shí)驗(yàn)所得到的結(jié)果在多數(shù)情況下也適用于人體，因此它受到生物學(xué)家的重視。因?yàn)?a target="_blank">斑馬魚的胚胎是透明的，所以生物學(xué)家很容易觀察到藥物對(duì)其體內(nèi)器官的影響。此外，雌性斑馬魚可產(chǎn)卵200枚，胚胎在24小時(shí)內(nèi)就可發(fā)育成形，這使得生物學(xué)家可以在同一代魚身上進(jìn)行不同的實(shí)驗(yàn)，進(jìn)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(chǎn)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(xué)研究的新寵。全球范圍內(nèi)有超過1500個(gè)斑馬魚實(shí)驗(yàn)室。利用斑馬魚，可以研究生命科學(xué)的基礎(chǔ)問題，揭示胚胎和組織器官發(fā)育的分子機(jī)理；可以構(gòu)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(tái)；可以建立毒理學(xué)和水產(chǎn)育種學(xué)模型，研究和解決環(huán)境科學(xué)和農(nóng)業(yè)科學(xué)的重大問題。

目前我國(guó)有250個(gè)以上的實(shí)驗(yàn)室利用斑馬魚開展相關(guān)科學(xué)研究。為進(jìn)一步加強(qiáng)國(guó)內(nèi)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(guó)斑馬魚研討會(huì)上，包括孟安明院士在內(nèi)的全國(guó)斑馬魚研究學(xué)術(shù)集體商定，今后的全國(guó)性斑馬魚會(huì)議采取“PI大會(huì)”和“研究大會(huì)”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(guó)斑馬魚PI大會(huì)”。第三屆全國(guó)斑馬魚研究大會(huì)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(hào)）舉行，并由全國(guó)斑馬魚研究聯(lián)盟主辦，蘇州大學(xué)生物鐘研究中心承辦。

2012年10月10日至12日，第一屆全國(guó)斑馬魚PI大會(huì)在中國(guó)科學(xué)院水生生物研究所召開。國(guó)家斑馬魚資源中心第一屆理事會(huì)名譽(yù)理事長(zhǎng)朱作言院士、理事長(zhǎng)孟安明院士、國(guó)家自然科學(xué)基金委員會(huì)生命科學(xué)部谷瑞升，以及來(lái)自中國(guó)、香港、臺(tái)灣和美國(guó)等地的斑馬魚相關(guān)科研人員共90余人參加了本次大會(huì)。

大會(huì)開幕式由孟安明院士主持。朱作言院士介紹了國(guó)家斑馬魚資源中心成立的背景及有關(guān)情況。水生所所長(zhǎng)趙進(jìn)東院士致歡迎辭。國(guó)家斑馬魚資源中心主任孫永華研究員作中心建設(shè)進(jìn)展報(bào)告，并介紹了國(guó)家斑馬魚資源中心揭牌儀式暨理事會(huì)成立大會(huì)的相關(guān)情況。本次大會(huì)共分為六場(chǎng)報(bào)告，37個(gè)口頭報(bào)告。美國(guó)加州大學(xué)洛杉磯分校的林碩教授作了有關(guān)利用斑馬魚構(gòu)建亨廷頓舞蹈癥模型的大會(huì)特邀報(bào)告。其他研究者分別從早期發(fā)育、信號(hào)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(lǐng)域的最新進(jìn)展。

我國(guó)現(xiàn)有250多個(gè)實(shí)驗(yàn)室利用斑馬魚開展相關(guān)科研工作，全國(guó)斑馬魚研究學(xué)者一致呼吁盡快在水生所建立國(guó)家級(jí)的斑馬魚資源中心，以將國(guó)內(nèi)各位學(xué)者構(gòu)建和保存的各類斑馬魚突變株、轉(zhuǎn)基因品系，以及工具質(zhì)粒、抗體等集中儲(chǔ)存，供國(guó)內(nèi)同行分享，以優(yōu)化資源、避免重復(fù)，促進(jìn)國(guó)內(nèi)斑馬魚研究的發(fā)展和壯大。水生所于2011年初啟動(dòng)斑馬魚資源中心的建設(shè)，先后獲得了科技部國(guó)家重大科學(xué)研究計(jì)劃和中科院重點(diǎn)部署項(xiàng)目的重點(diǎn)支持。此次國(guó)家斑馬魚資源中心揭牌成立對(duì)于我國(guó)斑馬魚研究具有標(biāo)志性意義。

2012年10月10日上午，國(guó)家重大科學(xué)研究計(jì)劃斑馬魚資源中心（即國(guó)家斑馬魚資源中心，China Zebrafish Resource Center）揭牌儀式暨理事會(huì)成立大會(huì)在中國(guó)科學(xué)院水生生物所舉行。朱作言院士、孟安明院士、科技部基礎(chǔ)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(xué)與生物技術(shù)局副蘇榮輝、國(guó)家自然科學(xué)基金委生命科學(xué)部谷瑞升等有關(guān)領(lǐng)導(dǎo)及相關(guān)高校和科研單位的專家，以及水生所所長(zhǎng)趙進(jìn)東院士、兼副所長(zhǎng)胡征宇研究員、副所長(zhǎng)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(zhǎng)主持，所長(zhǎng)趙進(jìn)東院士致歡迎辭。名譽(yù)理事長(zhǎng)朱作言院士宣布國(guó)家斑馬魚資源中心理事會(huì)成立，并介紹了國(guó)家斑馬魚資源中心籌建的相關(guān)情況及理事會(huì)成員。理事會(huì)成員孟安明院士、劉傳鐵、蘇榮輝副、張先恩分別發(fā)言。有關(guān)領(lǐng)導(dǎo)分別代表科技部基礎(chǔ)司、國(guó)家自然科學(xué)基金委生命科學(xué)部、中科院生物局、湖北省科技廳為國(guó)家斑馬魚資源中心揭牌。

同時(shí)，由朱作言院士任名譽(yù)理事長(zhǎng)、孟安明院士任理事長(zhǎng)的國(guó)家斑馬魚資源中心第一屆理事會(huì)成立，并召開第一屆理事會(huì)第一次會(huì)議。會(huì)議由理事長(zhǎng)孟安明院士主持，國(guó)家重大科學(xué)研究計(jì)劃項(xiàng)目首席科學(xué)家彭金榮教授和中心主任孫永華研究員分別向會(huì)議作報(bào)告。會(huì)議審議通過了《國(guó)家斑馬魚資源中心章程（試行）》。中心定位為在科技部國(guó)家重大科學(xué)研究計(jì)劃支持下建立的非營(yíng)利性科研服務(wù)性機(jī)構(gòu)，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(wù)，以服務(wù)于全國(guó)斑馬魚研究學(xué)者為主要宗旨。

以斑馬魚為模式生物的經(jīng)典科研成果有哪些

以斑馬魚為模式生物的經(jīng)典科研成果有哪些

并不是斑馬魚作為模式動(dòng)物的優(yōu)點(diǎn)，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(lái)做研究的~由于斑馬魚基因與人類基因的相似度達(dá)到87％，這意味著在其身上做藥物實(shí)驗(yàn)所得到的結(jié)果在多數(shù)情況下也適用于人體，因此它受到生物學(xué)家的重視。模式生物基本共同點(diǎn)： 1）有利于回答研究者關(guān)注的問題，能夠代表生物界的某一大類群； 2）對(duì)人體和環(huán)境無(wú)害，容易獲得并易于在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)飼養(yǎng)和繁殖； 3）世代短、子代多、遺傳背景清楚； 4）容易進(jìn)行實(shí)驗(yàn)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(yīng)用價(jià)值

由于斑馬魚基因與人類基因的相似度達(dá)到87%，這意味著在其身上做藥物實(shí)驗(yàn)所得到的結(jié)果在多數(shù)情況下也適用于人體，因此它受到生物學(xué)家的重視。因?yàn)?a target="_blank">斑馬魚的胚胎是透明的，所以生物學(xué)家很容易觀察到藥物對(duì)其體內(nèi)器官的影響。此外，雌性斑馬魚可產(chǎn)卵200枚，胚胎在24小時(shí)內(nèi)就可發(fā)育成形，這使得生物學(xué)家可以在同一代魚身上進(jìn)行不同的實(shí)驗(yàn)，進(jìn)而研究病理演化過程并找到病因。

在金斑馬魚身尋找加強(qiáng)人類心臟再生能力

斑馬魚對(duì)于癌癥研究來(lái)說是一個(gè)非常有價(jià)值的模型。它們能象人類一樣患癌癥，而且遺傳背景相對(duì)簡(jiǎn)單。但構(gòu)建穩(wěn)定的轉(zhuǎn)基因品系卻不太容易。ThomasLook andcolleagues的新研究提出了在斑馬魚中構(gòu)建轉(zhuǎn)基因品系的新方法，他們構(gòu)建了表達(dá)小鼠原癌基因Myc的品系，而且得到了T細(xì)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(huì)留下使得愈合、復(fù)原十分困難的長(zhǎng)長(zhǎng)的疤痕組織。但美國(guó)霍華德·休斯醫(yī)院吉平博士領(lǐng)導(dǎo)的一個(gè)科研小組通過一項(xiàng)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(zhǎng)出新的心臟組織，并使受創(chuàng)的心臟得以完全復(fù)原。

在研究中專家們切除掉了50條斑馬魚心臟內(nèi)2個(gè)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(fù)原。

進(jìn)一步的研究還證實(shí)，斑馬魚體內(nèi)的某個(gè)特殊基因，在這種神奇的愈合、復(fù)原過程中扮演了關(guān)鍵性角色。專家們發(fā)現(xiàn)，當(dāng)斑馬魚的心臟受創(chuàng)之后，創(chuàng)口周圍即會(huì)形成紅血球凝塊，而待創(chuàng)口愈合時(shí)，凝塊會(huì)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(fù)原）。專家們還發(fā)現(xiàn)，斑馬魚新的心臟壁在生成之后會(huì)迅速往上擴(kuò)大，并恢復(fù)器官原有的形狀，故在受傷2個(gè)月內(nèi)，斑馬魚的心臟便可神奇地完全復(fù)原。

此新發(fā)現(xiàn)的實(shí)際意義是：從斑馬魚身上找到加強(qiáng)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(fù)原受創(chuàng)的心臟組織。

研究人員為什么單獨(dú)選中了斑馬魚呢？這是因?yàn)檫@種魚具有哺乳動(dòng)物的大多數(shù)生化和生理機(jī)能，它比實(shí)驗(yàn)鼠繁育后代和生長(zhǎng)的速度要快，喂養(yǎng)的費(fèi)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(lái)觀察基因的變化。當(dāng)然它們天然的棲息地是那些毒物容易排放和化學(xué)物質(zhì)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(guān)

斑馬魚，一種生長(zhǎng)在印度的硬骨魚，因身上類似斑馬條紋的斑帶而得名。美國(guó)科學(xué)家們?cè)谶@種極具觀賞價(jià)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(gè)基因的變化，就決定了不同皮膚的色素，而進(jìn)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(guó)賓州州立大學(xué)、猶他大學(xué)、北得克薩斯大學(xué)的研究小組11年前便開始了對(duì)人類膚色的研究。以拉馬遜（RebeccaL.Lamason）教授為領(lǐng)頭人的科研小組，通過對(duì)普通斑馬魚及金斑馬魚基因的區(qū)別研究，找到了一個(gè)基因可能與人類膚色差異相關(guān)。

“斑馬魚是一種生長(zhǎng)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(gè)月就達(dá)到其生殖成熟期。同時(shí)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(xué)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(guó)科學(xué)院北京基因組研究所張清潤(rùn)表示，一直以來(lái)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?yàn)?a target="_blank">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(rùn)表示美國(guó)研究小組選擇模式生物斑馬魚作為研究對(duì)象及手段，其出發(fā)點(diǎn)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(guān)基因，再通過同源性對(duì)比找到人類基因組中與之高度相似的序列，對(duì)其做進(jìn)一步的基因功能研究得到實(shí)驗(yàn)結(jié)果。

膚色不同，由一個(gè)基因決定

經(jīng)過11年研究，科學(xué)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(huì)出現(xiàn)金斑馬魚色素淺的現(xiàn)象，經(jīng)分析，原來(lái)是單個(gè)氨基酸分子的細(xì)微不同在導(dǎo)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(dǎo)致某一種主要蛋白質(zhì)生產(chǎn)減少。

進(jìn)而，研究人員通過對(duì)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(shí)，該基因的某些變異，也可導(dǎo)致人類頭發(fā)顏色的不同。

拉馬遜等科學(xué)家在報(bào)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(xué)家們認(rèn)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(gè)變異，但恰恰是這一個(gè)變異，導(dǎo)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?rùn)表示科學(xué)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(duì)這些疾病的治療起到了很好的作用，而對(duì)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(rèn)識(shí)、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(yáng)或者痛苦的化學(xué)漂白程序。

不過，對(duì)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(guó)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(duì)治療皮膚癌的意義還為時(shí)過早。因?yàn)樵诖_定治療成效之前，科學(xué)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。