強勢科普 | “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）

現實生活中，你見到的也許是這樣的

(相關資料圖)

還有這樣的

也可能是這樣的

因體側具有像斑馬一樣縱向暗藍與銀色相同的條紋而得名。

生物學分類情況

種群分布

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

基本特點

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

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

胚胎發育歷程

主要有8個時期：

合子期——卵裂期——囊胚期——原腸期——體節期——咽囊期——乳化期——早幼期

斑馬魚由于具有養殖簡單、胚胎透明、體外受精、體外發育、發育迅速、性成熟周期短、產卵量大、轉基因和突變品系眾多、遺傳學工具成熟等諸多優點，近年來已成為研究脊椎動物發育、人類疾病、環境科學、水產育種等的新興模式動物。

模式動物在生命科學發展過程中發揮了重要的作用，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勢

1. 具有與人類高度的相關性

基因測序表明斑馬魚與人類基因同源性高達87％。其在生理功能、免疫系統及生物信號傳導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果具有較好的相關性和預測性。

2. 實驗周期短、測試成本低

斑馬魚胚胎的發育速度非常快，24小時的發育程度相當于哺乳動物8~10天的發育程度，被譽為“模式動物加速器”。通常從受試物在斑馬魚上進行暴露到完成測試僅需3天左右即可完成實驗，相當于哺乳動物4周左右的暴露實驗。

3. 可以實現高通量篩選

斑馬魚繁殖速度快、產卵數量高，胚胎和幼魚個體較小（通常在2mm左右），可開展實驗室條件下大樣本的高通量篩選，這對于提升藥物、保健食品、化妝品等健康產品的研發效率具有積極重要意義。

4. 符合實驗動物福利保護的國際“3R”原則

斑馬魚屬于非哺乳類脊椎動物，在實驗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驗艙“問天”成功在文昌航天發射場升空，航天員在天上養斑馬魚、種水稻，把“農場”開進太空！

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

在生物醫藥研究中的應用及前景

1. 發育生物學和遺傳學的****模式動物

運用胚胎和遺傳學操作技術，可以很方便地對斑馬魚進行細胞標記和細胞譜系跟蹤，也可做胚胎細胞移植，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、組織系統結構與人有很高的相似性，兩者在基因和蛋白質的結構和功能上也表現出很高的保守性，因此斑馬魚是研究人類疾病發生機制的優良模式動物。

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（神經系統、免疫系統、心血管系統、生殖系統等）的發育、功能和疾病（神經退行性疾病、遺傳性心血管疾病、糖尿病等）的研究中，并已應用于小分子化合物的大規模新藥篩選。

3. 環境毒理監測

斑馬魚胚胎和幼魚對有害物質非常敏感，可用于測試化合物對生物體的毒性。

根據國際斑馬魚信息中心網站數據，全球已經有超過1300多個活躍的斑馬魚實驗室，這個數量還是相當可觀的。所以，斑馬魚被稱作“水中小白鼠”，也就不足為奇了~

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