強(qiáng)勢科普 | “水中小白鼠”

NO NO NO

今天要介紹的主角是這位大咖——斑馬魚（Danio rerio）

現(xiàn)實(shí)生活中，你見到的也許是這樣的

(相關(guān)資料圖)

還有這樣的

也可能是這樣的

因體側(cè)具有像斑馬一樣縱向暗藍(lán)與銀色相同的條紋而得名。

生物學(xué)分類情況

種群分布

原產(chǎn)于亞洲南部，廣泛分布于印度、孟加拉國、尼泊爾、緬甸以及巴基斯坦。后被引進(jìn)美國、斯里蘭卡、菲律賓、毛里求斯等地。

基本特點(diǎn)

斑馬魚是體外受精發(fā)育，胚體透明。胚胎發(fā)育快，受精后3天左右孵化出膜，5天左右開口進(jìn)食，約3個月達(dá)到性成熟，壽命可達(dá)2年以上。

斑馬魚可常年產(chǎn)卵，繁殖周期3-4天，一對成年斑馬魚每次可產(chǎn)卵200-300枚，受精率通常在70%以上。養(yǎng)殖溫度一般在23-31℃，15℃左右仍可存活，最佳養(yǎng)殖溫度在25-28℃之間，pH值在6.8~7.8，硬度在2~6之間。

胚胎發(fā)育歷程

主要有8個時期：

合子期——卵裂期——囊胚期——原腸期——體節(jié)期——咽囊期——乳化期——早幼期

斑馬魚由于具有養(yǎng)殖簡單、胚胎透明、體外受精、體外發(fā)育、發(fā)育迅速、性成熟周期短、產(chǎn)卵量大、轉(zhuǎn)基因和突變品系眾多、遺傳學(xué)工具成熟等諸多優(yōu)點(diǎn)，近年來已成為研究脊椎動物發(fā)育、人類疾病、環(huán)境科學(xué)、水產(chǎn)育種等的新興模式動物。

模式動物在生命科學(xué)發(fā)展過程中發(fā)揮了重要的作用，常見的模式動物有海膽，果繩，線蟲，斑馬魚，非洲爪蟾和小鼠等。斑馬魚目前已成為世界第三受科研工作者重視的模式動物。

斑馬魚作為模式動物的優(yōu)勢

1. 具有與人類高度的相關(guān)性

基因測序表明斑馬魚與人類基因同源性高達(dá)87％。其在生理功能、免疫系統(tǒng)及生物信號傳導(dǎo)通路等方面具有與人類高度的相似性。因此，斑馬魚的安全性與功效測試結(jié)果具有較好的相關(guān)性和預(yù)測性。

2. 實(shí)驗(yàn)周期短、測試成本低

斑馬魚胚胎的發(fā)育速度非?？?，24小時的發(fā)育程度相當(dāng)于哺乳動物8~10天的發(fā)育程度，被譽(yù)為“模式動物加速器”。通常從受試物在斑馬魚上進(jìn)行暴露到完成測試僅需3天左右即可完成實(shí)驗(yàn)，相當(dāng)于哺乳動物4周左右的暴露實(shí)驗(yàn)。

3. 可以實(shí)現(xiàn)高通量篩選

斑馬魚繁殖速度快、產(chǎn)卵數(shù)量高，胚胎和幼魚個體較?。ㄍǔＴ?mm左右），可開展實(shí)驗(yàn)室條件下大樣本的高通量篩選，這對于提升藥物、保健食品、化妝品等健康產(chǎn)品的研發(fā)效率具有積極重要意義。

4. 符合實(shí)驗(yàn)動物福利保護(hù)的國際“3R”原則

斑馬魚屬于非哺乳類脊椎動物，在實(shí)驗(yàn)動物倫理方面的限制小。

斑馬魚大事記

上過太空的魚

2022年7月24日，中國天宮空間站首個實(shí)驗(yàn)艙“問天”成功在文昌航天發(fā)射場升空，航天員在天上養(yǎng)斑馬魚、種水稻，把“農(nóng)場”開進(jìn)太空！

其實(shí)，上太空對斑馬魚來說已經(jīng)不是什么新鮮事兒了，早在1976年，斑馬魚就跟隨前蘇聯(lián)的“禮炮五號”空間站上過太空啦。

在生物醫(yī)藥研究中的應(yīng)用及前景

1. 發(fā)育生物學(xué)和遺傳學(xué)的****模式動物

運(yùn)用胚胎和遺傳學(xué)操作技術(shù)，可以很方便地對斑馬魚進(jìn)行細(xì)胞標(biāo)記和細(xì)胞譜系跟蹤，也可做胚胎細(xì)胞移植，還可培育單倍體及基因組倍增。

2. 人類疾病的研究模型

斑馬魚在生長過程、組織系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與人有很高的相似性，兩者在基因和蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)和功能上也表現(xiàn)出很高的保守性，因此斑馬魚是研究人類疾病發(fā)生機(jī)制的優(yōu)良模式動物。

在國際上，斑馬魚模式動物的使用正逐漸拓展和深入到生命體多種系統(tǒng)（神經(jīng)系統(tǒng)、免疫系統(tǒng)、心血管系統(tǒng)、生殖系統(tǒng)等）的發(fā)育、功能和疾病（神經(jīng)退行性疾病、遺傳性心血管疾病、糖尿病等）的研究中，并已應(yīng)用于小分子化合物的大規(guī)模新藥篩選。

3. 環(huán)境毒理監(jiān)測

斑馬魚胚胎和幼魚對有害物質(zhì)非常敏感，可用于測試化合物對生物體的毒性。

根據(jù)國際斑馬魚信息中心網(wǎng)站數(shù)據(jù)，全球已經(jīng)有超過1300多個活躍的斑馬魚實(shí)驗(yàn)室，這個數(shù)量還是相當(dāng)可觀的。所以，斑馬魚被稱作“水中小白鼠”，也就不足為奇了~

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