基于斑马鱼的模式生物的关于人类疾病的最新研究进展
摘要：作为一种理想的生物实验模型，斑马鱼在生物学和人类疾病发面有着广泛的科研价值。

参考以斑马鱼物生物模型所得的实验研究对于人类疾病的防治有重要的借鉴意义。

关键词：斑马鱼，模式生物，人类疾病
正文：
随着现代生物科学的不断发展，传统的以单一生物模型为研究模板的方式已经不能
满足日益丰富的研究内容，越来越多的生物学研究开始转向以模式生物为研究对象。

由于
模式生物的基因在进化的保守性以及遗传密码的通用性，模式生物为其他的实验生物提供
了良好的实验模板，因此，选择合适的模式生物可以使实验祈祷事半功倍的效果。

[1]
就目前所用于科学实验的模式生物而言，主要有果蝇，大肠杆菌，斑马鱼，小鼠，
酵母菌和拟南芥等。

其中，斑马鱼以其容易捕获，易于饲养，生长周期短，繁殖能力强，
基因组与人类有高度保守性，使得斑马鱼及其胚胎在模式生物研究领域起着不可替代的重
要作用[2]。

早在1981年，在Oregon带血的著名遗传学家Streisinger等就在Nature杂志
上发表了第一篇关于斑马鱼的科研论文。

自此之后，斑马鱼就开始广泛的运用于发育与遗
传毒理学、生物学、医学、环境毒理学和药物研发等多个领域。

[3]在这里主要介绍斑马鱼
及其胚胎在人类疾病模型构建中的研究应用。

一、关于造血疾病的模型研究
斑马鱼血小板和人类的有所差异，主要为带有稀疏细胞质巨大细胞核的有核细胞。

但在电镜下表面较为光滑，染色质细密，较易于观察。

不过最主要的是两者在生理功能上
具有某些相似性，包括血小板的黏附、激活聚集和释放反应等。

所以斑马鱼作为模式生物
研究血小板具有较强的可行性。

Gregory等[4]通过将斑马鱼幼鱼暴露在FeCl3中，利用激光损伤的方法损伤血管壁，构建血管闭塞模型。

发展了激光介导血栓形成的方法，并通过这
个方法来了解斑马鱼血小板功能的变化。

Langenau等[5]将源于小鼠的c-myc基因与斑马鱼
胚胎的Rag2基因融合，再在这个基因的尾部连接上GFP基因，之后植入到斑体细胞，从而影响了造血细胞的的基因表达，建立了斑马鱼白血病模型。

二、关于神经系统疾病的模型研究
在斑马鱼关于人类神经系统的疾病研究主要指关于阿尔茨海默病(AD)，帕金森综合
症(PD)，亨廷顿舞蹈症(HD)以及肌肉萎缩性脊髓侧索硬化症(ALS)的疾病研究。

β-淀粉蛋白在大脑中的堆积是直接导致了AD的原因之一，Newman[6]等尝试让β-淀粉蛋白特异性表达在斑马鱼的黑色素细胞中，通过斑马鱼AD的高通量筛选来研究解决Aβ42的堆积问题，但这个实验只能针对不满16个月的斑马鱼，存在一定的局限性。

之后，Paquer[7]构建了一种稳定的tau蛋白病变的斑马鱼遗传模型，用荧光标记的人tau蛋白实验，发现斑马鱼出现了与人类相似的过磷酸化，并筛选出一种tau酶抑制剂，在疾病寂寥中有着借鉴意义。

在关于帕金森综合症的研究进展中，Prabhudesai[8]等构建了表达人α-synuclein基因的斑马鱼模型，并观察到了神经元凋亡，他们通过研究验证了新型分子镊CLR01能过成功阻断α-synuclein的聚集，这个研究对于研究抗PD的药物筛选有着良好的借鉴意义。

引起HD的主要原因是polyQ的聚集。

Williams[9]等在建立了一种表达GFP-Huntington 的转基因斑马鱼品系并在一些哺乳动物中实验发现在其体内存在相似于斑马鱼的阻止polyQ聚集的物质。

这个斑马鱼的转基因品系也可以用于治疗HD的化合物的药物筛选。

三、关于多囊肾病的模型研究
由于斑马鱼的前肾具备哺乳动物后肾的基本细胞类型，但其结构简单，在肾囊肿的时候结构透明，易于观察，所以对于人类多囊肾病的研究有着重要意义。

[10]Mangos[11]等通过研究发现斑马鱼的pkd1a/b和pkd2基因在在调节形态中发挥重要作用，通过改变
pkd1a/b和pkd2可以调节细胞外基质分泌装配，从而改善纤毛发病机制的病变细胞，达到治疗效果。

除了上述疾病外，石斑鱼的研究模型还包括肿瘤和各类免疫疾病。

由此可知，斑马鱼在人类疾病研究中具有重要的研究价值。

详细随着生物学技术的不断进步，模式生物将在人类疾病研究发面发挥越来越重要的作用。

参考文献：
[1] 宋俊,余树培. 模式生物的研究[J]. 科技创新导报, 2012, 30:13-14.
[2] 王晓伟,张红翠,安晓晶等. 新型模式生物斑马鱼及其胚胎在人类疾病模型研究中的应用[J]. 北方药学,2012,9(5):42-43.
[3] Haffter P,Granato M,Brand M,et al. The identification of genes with unique and essential functions in the development of the zebrafish,Danio rerio[J]. Devolopment,1996,123:1-36.
[4] Gregory M.Hanumanthaiah R,Jagadeeswaran P.Gengtic analysis of hemostasis and thrombosis using vascular occlusion[J]. Blood Cells Mol Dis,2002,29(3):286-295.
[5] Langenau DM,Traver D,Ferrando AA,et al.Myc-induced T cell leukemia in transgenic zebrafish[J]. Science,299(5608):887-890.
[6] Newan M,Wilson L,Camp E,et al.A zebrafish melanophore model of amyloid beta toxicity[J]. Zebrafish,2010,7(2):155-159.
[7] Paquet D,Schmid B andHaass C,Transgenic zebrafish as a novel animal model to stury tauopathies and other neurodegenerative disorders in vivo[J]. Neurodegener Dis,2010,7(1-3):99-102.
[8] Prabhudesai S,Sinha S,Attar A,et al.A Novel”Molecular Tweezer” inhibitor of alpha-Synuclein neurotoxicity in xitor and in
xixo[J].Neurotherapeuties.2012,9(2):464-476.
[9] Williams,Sarkar S,Cuddon P,et al. Novel targets for Huntington’s disease in an mTOR-independent autophagy pathway[J]. Nat Chem Biol,2008,4(5):295-305.
[10] 王文苓,梅长林. 模式生物斑马鱼在多囊肾病发病机制及治疗中的应用进展[J]. 中国中西医结合肾病杂志, 2012,13(9):833.
[11]Mangos S,Lam PY,Zhao A,et al.The ADPKD genes pkd1a/b and pkd2 regulate extracellular matrix formation.Dis Model Mech,2010,3,(5-6):354-365.。