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小小斑馬魚幫科學家篩選新藥

發布時間:2018年10月19日 09:44 來源:楚天都市報
圖為:斑馬魚是一種小型熱帶淡水魚

  小小斑馬魚幫科學家篩選新藥

  “水中小白鼠”基因與人類相似度70%

  楚天都市報記者賀俊 通訊員孫慧王以豪 攝影:楚天都市報記者蕭顥

  在寵物市場可以輕易買到的斑馬魚,已成為生命科學研究的新寵。

  斑馬魚與人類基因相似度高達70%以上,因繁殖力強、體外受精、胚胎透明等生物學特征,被譽為“水中小白鼠”。昨日,楚天都市報記者探訪了中科院水生生物研究所的國家斑馬魚資源中心,這里保藏著1400多個品系的斑馬魚,已成為全球三大斑馬魚資源庫之一。目前,國內外科學家正在利用斑馬魚,開展包括腫瘤等疾病的藥物篩選,以及毒理學、生物育種學等方面的研究。

  最佳養殖溫度28.5℃

  28攝氏度,是國家斑馬魚資源中心內的常溫。“過熱容易滋生細菌,過冷會影響斑馬魚的生長發育。”昨日上午,記者一進入約250平方米的實驗室內,就感覺有點熱。工作人員說,斑馬魚是一種小型熱帶淡水魚類,雖然可以耐受6至38攝氏度,但一般認為28.5攝氏度是最佳養殖溫度。

  十幾排一人多高的養殖架依次排開,密密麻麻地擺放著魚缸。“這里的設備容量約為20萬尾,我們保留了100多品系的活魚。”實驗師謝訓衛指著不同顏色的斑馬魚告訴記者,斑馬魚本身是有深藍色條紋的,紅色和綠色的魚都是分別用熒光蛋白標記了肌肉組織,透明的魚則是因為被敲掉了黑色素和銀色素。

  據悉,國家斑馬魚資源中心成立于2012年,以斑馬魚研究資源的收集、創制、整理、保藏和分享為主要任務。經過6年發展,這里保藏了超過1400個品系的斑馬魚,已成為全球三大斑馬魚資源庫之一。

  一年四季都可以產卵

  看似平靜的國家斑馬魚資源中心里,每天都在演繹著快速成長與繁育。“斑馬魚好斗,如果有一條魚受傷了就要趕緊撈出來,不然其它魚會攻擊它。”這些體型纖細略透明的小魚,在水缸中不停地游動著,仿佛不知疲倦。工作人員拿著一個大噴壺,將噴壺里的淡紅色懸濁液加入缸中。“這是我們自己24小時孵化出來的豐年蟲幼蟲,成魚就喂豐年蟲,小魚苗就要喂在顯微鏡下才能看到的草履蟲。”

  一般早晚各喂一次,在成魚的關鍵期,每天還得加一餐,3個月就能長成斑馬魚成魚,也就性成熟了。“性成熟后每周可以產一次卵,一次能產幾百顆胚胎。”早上上班后,工作人員取掉魚缸中間的透明隔板,兩只小魚立刻追逐起來,一場肉眼難見的繁殖就此展開。

  “我們提前一天把雄魚和雌魚隔開,讓它們互相看著,熟悉下感情。追逐大概一兩個小時,體外受精完成后,就產下魚卵了。”實驗師謝訓衛介紹,斑馬魚有感應光周期,實驗室晚10時關燈,早8時開燈,燈亮后的兩個小時內,是雌魚的主要產卵時間。“它們一年四季可以產卵,基本上2歲就是人類的老年了。”謝訓衛說。

  能篩選出哪種藥有用

  作為實驗動物,斑馬魚有很多優勢,比如體型小,實驗成本低,胚胎的體外受精和發育,非常便于在顯微鏡下做細微觀察或開展遺傳操作等。它和人類基因相似度達到70%以上,其中82%的人類疾病相關基因,都可找到同源基因。

  中科院水生所博士潘魯湲介紹,斑馬魚的很多組織器官包括尾鰭和心肌都有很強的再生能力,如果用熒光蛋白對組織器官進行標記,可以高效觀察到損傷修復在活體中進行的全過程。同時,由于斑馬魚胚胎很小,可以用數以千計的胚胎進行平行試驗,進行高通量的藥物篩選。“小鼠等試驗動物難以做到這一點。”

  目前,國內外科學家正嘗試在斑馬魚體內植入人類腫瘤,這樣魚就能幫助癌癥患者試藥,看看哪種藥物對某位患者最有效;也有實驗室建立起神經、心血管、糖尿病等十幾個疾病模型,利用斑馬魚胚胎進行藥物篩選等。“我們水生所為武漢不少高校和科研院所,提供斑馬魚的實驗材料。”潘魯湲告訴記者,目前以全國斑馬魚研究團隊的數量來看,武漢排名前三甲,已成為全國斑馬魚研究的重鎮。

(編輯:裴春梅)
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