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小小斑马鱼帮科学家筛选新药

作者: 文章来源:楚天都市报 点击数:100 更新时间:2018-10-19 16:23:42
在宠物市场可以轻易买到的斑马鱼,已成为生命科学研究的新宠。 

斑马鱼与人类基因相似度高达70%以上,因繁殖力强、体外受精、胚胎透明等生物学特征,被誉为“水中小白鼠”。昨日,楚天都市报记者探访了中科院水生生物研究所的国家斑马鱼资源中心,这里保藏着1400多个品系的斑马鱼,已成为全球三大斑马鱼资源库之一。目前,国内外科学家正在利用斑马鱼,开展包括肿瘤等疾病的药物筛选,以及毒理学、生物育种学等方面的研究。 

最佳养殖温度28.5℃ 

28摄氏度,是国家斑马鱼资源中心内的常温。“过热容易滋生细菌,过冷会影响斑马鱼的生长发育。”昨日上午,记者一进入约250平方米的实验室内,就感觉有点热。工作人员说,斑马鱼是一种小型热带淡水鱼类,虽然可以耐受6至38摄氏度,但一般认为28.5摄氏度是最佳养殖温度。 

十几排一人多高的养殖架依次排开,密密麻麻地摆放着鱼缸。“这里的设备容量约为20万尾,我们保留了100多品系的活鱼。”实验师谢训卫指着不同颜色的斑马鱼告诉记者,斑马鱼本身是有深蓝色条纹的,红色和绿色的鱼都是分别用荧光蛋白标记了肌肉组织,透明的鱼则是因为被敲掉了黑色素和银色素。 

据悉,国家斑马鱼资源中心成立于2012年,以斑马鱼研究资源的收集、创制、整理、保藏和分享为主要任务。经过6年发展,这里保藏了超过1400个品系的斑马鱼,已成为全球三大斑马鱼资源库之一。 

一年四季都可以产卵 

看似平静的国家斑马鱼资源中心里,每天都在演绎着快速成长与繁育。“斑马鱼好斗,如果有一条鱼受伤了就要赶紧捞出来,不然其它鱼会攻击它。”这些体型纤细略透明的小鱼,在水缸中不停地游动着,仿佛不知疲倦。工作人员拿着一个大喷壶,将喷壶里的淡红色悬浊液加入缸中。“这是我们自己24小时孵化出来的丰年虫幼虫,成鱼就喂丰年虫,小鱼苗就要喂在显微镜下才能看到的草履虫。” 

一般早晚各喂一次,在成鱼的关键期,每天还得加一餐,3个月就能长成斑马鱼成鱼,也就性成熟了。“性成熟后每周可以产一次卵,一次能产几百颗胚胎。”早上上班后,工作人员取掉鱼缸中间的透明隔板,两只小鱼立刻追逐起来,一场肉眼难见的繁殖就此展开。 

“我们提前一天把雄鱼和雌鱼隔开,让它们互相看着,熟悉下感情。追逐大概一两个小时,体外受精完成后,就产下鱼卵了。”实验师谢训卫介绍,斑马鱼有感应光周期,实验室晚10时关灯,早8时开灯,灯亮后的两个小时内,是雌鱼的主要产卵时间。“它们一年四季可以产卵,基本上2岁就是人类的老年了。”谢训卫说。 

能筛选出哪种药有用 

作为实验动物,斑马鱼有很多优势,比如体型小,实验成本低,胚胎的体外受精和发育,非常便于在显微镜下做细微观察或开展遗传操作等。它和人类基因相似度达到70%以上,其中82%的人类疾病相关基因,都可找到同源基因。 

中科院水生所博士潘鲁湲介绍,斑马鱼的很多组织器官包括尾鳍和心肌都有很强的再生能力,如果用荧光蛋白对组织器官进行标记,可以高效观察到损伤修复在活体中进行的全过程。同时,由于斑马鱼胚胎很小,可以用数以千计的胚胎进行平行试验,进行高通量的药物筛选。“小鼠等试验动物难以做到这一点。” 

目前,国内外科学家正尝试在斑马鱼体内植入人类肿瘤,这样鱼就能帮助癌症患者试药,看看哪种药物对某位患者最有效;也有实验室建立起神经、心血管、糖尿病等十几个疾病模型,利用斑马鱼胚胎进行药物筛选等。“我们水生所为武汉不少高校和科研院所,提供斑马鱼的实验材料。”潘鲁湲告诉记者,目前以全国斑马鱼研究团队的数量来看,武汉排名前三甲,已成为全国斑马鱼研究的重镇。


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