目前使用斑馬魚進(jìn)行的研究非常廣泛,涵蓋多個(gè)領(lǐng)域。已經(jīng)在發(fā)育生物學(xué)、腫瘤學(xué)、毒理學(xué)、生殖醫(yī)學(xué)、畸形學(xué)、遺傳學(xué)、神經(jīng)科學(xué)、環(huán)境科學(xué)、細(xì)胞學(xué)、再生醫(yī)學(xué)和進(jìn)化理論等領(lǐng)域取得進(jìn)展。
基因表達(dá)
由于斑馬魚的生命周期較短、可控性強(qiáng),故常被用作遺傳學(xué)研究的模型動(dòng)物。基因敲降(knockdown)和用反義嗎啡啉(morpholino)進(jìn)行修改RNA剪接是常用的反向遺傳學(xué)技術(shù)。人工合成的高分子嗎啡啉基寡核苷酸包含與DNA、RNA相同的核苷;通過(guò)與互補(bǔ)序列結(jié)合,他們可以減少特定基因的表達(dá)或者阻礙其它RNA上進(jìn)行的過(guò)程。
轉(zhuǎn)基因斑馬魚構(gòu)建
轉(zhuǎn)基因是一種研究斑馬魚基因的功能的常見手段。通過(guò)使用Tol2轉(zhuǎn)位子體系的方法,構(gòu)建轉(zhuǎn)基因品種斑馬魚尤其容易。
癌癥研究
斑馬魚被用來(lái)生產(chǎn)包括黑色素瘤、白血病、胰腺癌和肝細(xì)胞癌等癌癥研究時(shí)使用的轉(zhuǎn)基因模型。表達(dá)突變的BRAF或NRAS癌基因的斑馬魚模型在置于缺乏腫瘤蛋白(p53)的背景下會(huì)得上黑色素瘤。在組織學(xué)上,這些腫瘤高度類似于人類疾病,是可移植入人體的,并且展現(xiàn)了大范圍的基因組變化。在另外一項(xiàng)研究中,這一模型被用來(lái)研究人類黑色素瘤中擴(kuò)增和過(guò)表達(dá)的基因的功能作用。SETDB1基因能在斑馬魚體內(nèi)顯著地加速腫瘤生成,從而顯示了其作為致癌基因的性質(zhì)。這一點(diǎn)尤為重要,因?yàn)槟壳耙阎猄ETDB1參與了表觀遺傳調(diào)控,而表觀遺傳調(diào)控越發(fā)地被認(rèn)為是腫瘤細(xì)胞生物學(xué)的核心。
藥物研發(fā)
如同在許多進(jìn)行中的研究項(xiàng)目所演示的那樣,斑馬魚模型使得研究者不僅能夠識(shí)別除引發(fā)人類疾病的基因,也可以用來(lái)在藥物開發(fā)項(xiàng)目中開發(fā)新的治療藥劑。斑馬魚胚胎是一種快速、性價(jià)比高且可靠的致畸檢驗(yàn)?zāi)P汀J褂冒唏R魚進(jìn)行藥物篩查可以識(shí)別具有生物學(xué)療效的新的化合物種類,或者發(fā)現(xiàn)已知藥物的新用途。例如一種常用的劑(瑞舒伐他?。┩ㄟ^(guò)斑馬魚試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)可以控制前腺癌的生長(zhǎng)。目前已經(jīng)進(jìn)行過(guò)多項(xiàng)小分子篩查,其中部分已經(jīng)進(jìn)行臨床試驗(yàn)。
心血管疾病
在心血管研究領(lǐng)域,斑馬魚被用來(lái)模擬凝血、血管新生、心臟衰竭、心臟瓣膜異常和先天性心臟病方面的研究。
免疫系統(tǒng)
研究急性炎癥中,研究人員已經(jīng)建立了炎癥研究的斑馬魚模型以及相關(guān)處理機(jī)制,使得研究人員能對(duì)炎癥的遺傳控制機(jī)制進(jìn)行細(xì)化研究,并且有可能以此識(shí)別有潛力的新藥物。斑馬魚在研究脊椎動(dòng)物的固有免疫方面是廣泛使用的模式生物(固有免疫能夠在受精后28~30小時(shí)內(nèi)進(jìn)行吞噬作用,吞噬作用是免疫反應(yīng)的重要一環(huán))。與之對(duì)比,適應(yīng)性免疫(也稱特異性免疫、獲得性免疫、后天性免疫)在受精后至少四周才能在功能上達(dá)到成熟狀態(tài)。
再生能力
斑馬魚在幼魚階段能夠再生其鰭、皮膚、心臟、體側(cè)線的毛細(xì)胞以及大腦。在2011年,英國(guó)心臟基金會(huì)(British Heart Foundation)廣告宣傳以公布其將這項(xiàng)能力應(yīng)用于人體的企劃。
斑馬魚也被發(fā)現(xiàn)可在創(chuàng)傷后再生感光細(xì)胞與視網(wǎng)膜神經(jīng)。目前研究顯示,這是由米勒細(xì)胞(Muller glia)的去分化與增殖介導(dǎo)的。研究人員不斷截?cái)啾成弦约案姑嫔系奈馋?,并且分析其再生以觀測(cè)其突變。已經(jīng)發(fā)現(xiàn),組蛋白去甲基化酶(Histone methylation)在截肢部位出現(xiàn),使得斑馬魚的細(xì)胞重新活躍為可再生的類似于干細(xì)胞的狀態(tài)。2012年,澳大利亞科學(xué)家發(fā)布的一項(xiàng)研究表明,斑馬魚使用一種被稱為成纖維細(xì)胞生長(zhǎng)因子的特異的蛋白質(zhì)以確保其脊髓可以痊愈而無(wú)膠質(zhì)瘢痕(glial scar)。此外,斑馬魚后側(cè)體側(cè)線的毛細(xì)胞被發(fā)現(xiàn)可以在創(chuàng)傷后或者發(fā)育中斷后再生。對(duì)其再生期間基因表達(dá)的研究使得若干重要的信號(hào)通路得以被識(shí)別出來(lái),例如Wnt信號(hào)通路和成纖維細(xì)胞生長(zhǎng)因子等。
視網(wǎng)膜損傷
斑馬魚的另一顯著特征在于其擁有四種視錐細(xì)胞,除人體內(nèi)擁有的紅色、綠色、藍(lán)色敏感視錐細(xì)胞外,擁有紫外線敏感細(xì)胞。斑馬魚因此可以看見非常廣的色譜。故斑馬魚也被用于研究視網(wǎng)膜的發(fā)育,尤其是視錐細(xì)胞如何在視網(wǎng)膜中形成鑲嵌方面。斑馬魚和一些真骨類魚類以其視網(wǎng)膜上的視錐細(xì)胞鑲嵌排列備受科學(xué)家關(guān)注。倫敦大學(xué)學(xué)院的研究人員培養(yǎng)出一種成年斑馬魚干細(xì)胞,這些干細(xì)胞在斑馬魚和哺乳動(dòng)物的眼睛中被發(fā)現(xiàn),且會(huì)發(fā)育成視網(wǎng)膜神經(jīng)。這些細(xì)胞可以注射進(jìn)入眼部,用于治療損壞視網(wǎng)膜神經(jīng)的疾病,此類疾病涵蓋大部分眼疾,包括黃斑部退化、青光眼、糖尿病相關(guān)失明等。研究人員研究了人眼中的Müller細(xì)胞,其研究對(duì)象年齡從18個(gè)月大到91歲。研究中,科研人員能夠?qū)⑦@些細(xì)胞培養(yǎng)為所有種類的視網(wǎng)膜神經(jīng)細(xì)胞。研究團(tuán)隊(duì)在實(shí)驗(yàn)室可以輕松地培育這些細(xì)胞,并且還將培育出的干細(xì)胞移植進(jìn)入大鼠視網(wǎng)膜中對(duì)周圍的神經(jīng)進(jìn)行觀察,研究人員稱這些干細(xì)胞試圖以與在人體內(nèi)相同的方式發(fā)育。
環(huán)境監(jiān)測(cè)
研究人員修改了斑馬魚的基因,使得其能夠用于探測(cè)水體中的雌激素污染,這一污染被認(rèn)為與男性不育有關(guān)。研究人員克隆了對(duì)雌激素敏感的基因,將之注入斑馬魚的受精卵中,得到的轉(zhuǎn)基因魚會(huì)在感知污染時(shí)變綠。
有了好的研究模型還需要有一個(gè)給力的研究利器,為了能夠更好的展示自己的研究成果,你需要一套顯微成像系統(tǒng)。
明美光電深耕顯微成像領(lǐng)域十七年,積累了雄厚的技術(shù)基礎(chǔ)。(公司官網(wǎng):http://www.mshot.com/)
明美在廣州、南京等地聯(lián)合設(shè)立研發(fā)與生產(chǎn)基地,在北京、上海、武漢、西安、成都等十多個(gè)大中城市設(shè)立辦事處及維護(hù)機(jī)構(gòu),為廣大顯微成像用戶提供實(shí)時(shí)貼心服務(wù)。公司一直秉持客戶至上原則,將產(chǎn)品與專業(yè)的技術(shù)服務(wù)相結(jié)合,為客戶提供完善的顯微成像解決方案,我們通過(guò)專業(yè)工程師一對(duì)一地顯微方案咨詢、顯微樣品拍攝、及提供專業(yè)樣機(jī)定制與演示等,讓客戶選擇省心,用得放心。
依據(jù)斑馬魚的特點(diǎn)明美專為斑馬魚領(lǐng)域的研究者定制了一套熒光檢測(cè)系統(tǒng)和顯微成像方案,這就是MZX81顯微成像系統(tǒng)。
下面就來(lái)感受一下MZX81顯微成像系統(tǒng)的威力吧
相關(guān)文章閱讀推薦: