利用斑馬魚(yú)可以進(jìn)行哪些方面的藥物研究

斑馬魚(yú)（Danio rerio）正在成為研究中非常受歡迎的動(dòng)物模型。這種選擇有幾個(gè)原因，不僅包括其眾多的技術(shù)優(yōu)勢(shì)，還包括在遵循3R政策（更換，減少和改進(jìn)）的情況下減少動(dòng)物研究的壓力越來(lái)越大。這種動(dòng)物模型變得非常流行的原因之一是，根據(jù)歐洲指令2010/63 / EU，在受精后5天內(nèi)使用斑馬魚(yú)（dpf）的測(cè)定不被視為體內(nèi)測(cè)定。此外，斑馬魚(yú)研究的許多優(yōu)點(diǎn)都是合理的，包括它是一種具有成本效益的模型，它可以在24小時(shí)內(nèi)使用，妊娠發(fā)生在母親之外，發(fā)展迅速，它與人類(lèi)具有很高的遺傳同源性（共享高達(dá)84%的疾病相關(guān)基因），它適合高通量，并且幼蟲(chóng)是透明的，能夠看到其器官中的任何影響。

斑馬魚(yú)檢測(cè)通常分為兩類(lèi)。這些魚(yú)可用于執(zhí)行功效測(cè)定，以生成疾病模型和靶標(biāo)驗(yàn)證目的，并且它們也經(jīng)常用于暴露新開(kāi)發(fā)藥物的多種毒性。CRISPR等現(xiàn)代基因編輯技術(shù)提供了產(chǎn)生針對(duì)特定途徑，疾病和器官的轉(zhuǎn)基因斑馬魚(yú)系的可能性。這些先進(jìn)的分子工具有助于建立可靠且價(jià)格合理的測(cè)定，以更好地預(yù)測(cè)新化學(xué)物質(zhì)的人體功效和毒性。

斑馬魚(yú)如何幫助罕見(jiàn)病研究？

斑馬魚(yú)篩選：可對(duì)斑馬魚(yú)進(jìn)行的檢測(cè)和測(cè)試

一般毒性檢測(cè)

魚(yú)胚胎急性毒性測(cè)試遵循經(jīng)合組織236指南，是一種快速且廉價(jià)的測(cè)試，包括死亡率，體細(xì)胞形成，心跳或尾巴脫離等終點(diǎn)。

更全面的毒性測(cè)試是畸變毒性測(cè)定，其中在不同時(shí)間點(diǎn)檢查10多個(gè)形態(tài)學(xué)終點(diǎn)。

此外，還有生態(tài)毒性測(cè)定，如魚(yú)胚胎毒性（FET）測(cè)試，以進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估并確定化學(xué)品對(duì)環(huán)境的潛在損害。

特異性毒性檢測(cè)

心臟與大腦一起是zui重要的器官，這就是為什么心臟毒性是一個(gè)關(guān)鍵的檢查點(diǎn)。斑馬魚(yú)的轉(zhuǎn)基因品系顯示出熒光心臟，這是綠色熒光蛋白（GFP）設(shè)計(jì)的結(jié)果，專(zhuān)門(mén)用于發(fā)光這個(gè)重要的器官。這一特征，加上幼蟲(chóng)早期階段的透明度，使斑馬魚(yú)成為預(yù)測(cè)新化合物心臟毒性的非常有吸引力的模型。

大腦是脊椎動(dòng)物發(fā)育過(guò)程中至關(guān)重要的另一個(gè)主要器官。已經(jīng)觀察到由已知藥物誘導(dǎo)的幼蟲(chóng)活動(dòng)模式的改變。這一事實(shí)有力地支持使用斑馬魚(yú)作為人類(lèi)神經(jīng)活動(dòng)和神經(jīng)變性的預(yù)測(cè)模型。

肝臟是處理我們的血液并將藥物代謝成無(wú)毒且更容易被我們的身體使用的形式的器官。因此，肝毒性是開(kāi)發(fā)新藥時(shí)要記住的關(guān)鍵因素。研究肝臟疾病和肝毒性的常見(jiàn)實(shí)驗(yàn)測(cè)定包括分別使用體外和體內(nèi)模型，如肝細(xì)胞和大鼠。然而，減少研究中動(dòng)物數(shù)量的壓力增加，但使用比細(xì)胞更復(fù)雜的系統(tǒng)，使斑馬魚(yú)模型成為有價(jià)值的替代動(dòng)物模型。

已知包括藥物，肥料和天然污染物在內(nèi)的各種化合物對(duì)腎生成和腎功能有重大影響。對(duì)腎毒性評(píng)估的需求尚未得到滿(mǎn)足，斑馬魚(yú)模型提供了闡明這些潛在的人類(lèi)健康危害的機(jī)會(huì)。

補(bǔ)充這種有用動(dòng)物模型的武器的其他毒性測(cè)定包括與耳毒性，甲狀腺破壞或免疫毒性一樣重要的測(cè)定。這些測(cè)定都可以在形狀良好的復(fù)雜脊椎動(dòng)物模型中進(jìn)行，同時(shí)尊重在生命的zui初五天內(nèi)不被視為體內(nèi)模型的倫理規(guī)則。

功效檢測(cè)

成功的臨床候選藥物不僅需要安全，還需要證明是有效的。一旦特定藥物的閾值劑量被證明是安全的，就需要一個(gè)疾病模型來(lái)觀察候選化合物的治療效果。

靶標(biāo)識(shí)別和驗(yàn)證在藥物發(fā)現(xiàn)的早期階段越來(lái)越重要。該過(guò)程允許表征感興趣的蛋白質(zhì)或途徑的作用，并提供選擇論據(jù)來(lái)定義要篩選的化合物的所需性質(zhì)。

斑馬魚(yú)已被提議作為一個(gè)很好的模型，可以找到參與特定過(guò)程的基因和/或檢查特定過(guò)程中所需基因的活性。可以使用不同的策略和工具來(lái)解開(kāi)特定基因的功能。其中，嗎啉（MO）的瞬時(shí)抑制是常見(jiàn)的。此外，斑馬魚(yú)動(dòng)物模型允許同時(shí)組合不同的MO，以揭示不同基因之間可能的協(xié)同效應(yīng)。用于此目的的另一種zui先進(jìn)的技術(shù)是使用F0敲除Crispants，允許直接產(chǎn)生母體效應(yīng)表型。

這些工具都是在斑馬魚(yú)動(dòng)物模型中建立模仿人類(lèi)疾病的功效測(cè)定的關(guān)鍵，特別是在腫瘤學(xué)，代謝，心血管，肌肉疾病，罕見(jiàn)疾病和中樞神經(jīng)系統(tǒng)（CNS）領(lǐng)域。其中一些與中樞神經(jīng)系統(tǒng)相關(guān)的模型和罕見(jiàn)疾病可能包括帕金森氏癥，癲癇，肌萎縮性側(cè)索硬化癥，杜氏肌營(yíng)養(yǎng)不良癥，Tauopathy，亨廷頓舞蹈癥或Dravet綜合征。但是，還有許多其他治療領(lǐng)域，斑馬魚(yú)模型也可能引起人們的興趣，例如傳染病的研究，甚至是化妝品的功效測(cè)定。