浙江斑马鱼实验研究价值
斑马鱼在药物研发中的应用
斑马鱼模型既具有体外实验快速、高效、费用低等优势,又具有哺乳类动物实验预测性强、可比度高等优点,可以有效弥补体外实验和哺乳类动物实验之间的巨大生物学断层,完善现有药物研发体系。将斑马鱼模型鱼体外实验和哺乳动物实验相结合,可以从整体上缩短药物临床前早期研发的实验周期,降低实验成本,提高实验预测的准确性,进而提高药物研发效率,降低药物研发风险。
全球医药巨头辉瑞、罗氏、诺华、葛兰素史克、阿斯利康等都逐渐开始使用斑马鱼技术进行药物筛选研发。
2009年,斑马鱼药物毒理学评价技术***通过FDA和EMA的GLP认证,这标志着斑马鱼模型的安全药理学和毒理学评价结果可以作为正式材料纳入临床试验申报资料。
2013年,斑马鱼资料***用于CFDA临床申报,目前,中国使用斑马鱼实验数据申报CFDA临床试验批件的新药研发项目已经有4项,2项已经获得批件。美国食品药品监督管理局(FDA)越来越多地应用斑马鱼对临床前药物进行安全性与毒理性评价,并在其官网介绍其研究成果 斑马鱼模型实验技术机构。浙江斑马鱼实验研究价值
斑马鱼成为模式生物的历史
斑马鱼作为模式生物*有20多年的历史,**早将斑马鱼作为模式生物研究的是美国Oregon大学已故的***遗传学家GeorgeStreisinger,其标志为1981年他在《Nature》杂志上所发表的关于斑马鱼人工雌核发育的研究的论文。从此,斑马鱼开始引起人们的关注。1994年,以“斑马鱼发育和遗传”为主题的会议在冷泉港召开。1996年,***的《Development》杂志上发表了一系列与斑马鱼各系统组织(心血管、脊索、脑等)发育的突变体有关研究的报告,从而揭开了斑马鱼用于基因、基因组学组、脊椎动物发育以及人类疾病研究的序幕。2002年5月,《Science》杂志又刊出了一期有关斑马鱼的研究专辑,标志这一斑马鱼为模式生物的研究进入到一个新的阶段。 浙江斑马鱼实验研究价值斑马鱼心血管毒性评价模型。
虽然Bridion早在2008年就在欧洲获批上市,但FDA发现使用Bridion的患者会出现严重的超/过敏反应而多次拒绝了其上市申请。Bridion药效已经能够得到了***认可,但其安全性存在问题,这就使得研制安全性更好的me-better药物具有了很重要的临床和商业价值。
但针对Bridion的me-better药物开发在临床前研究中遇到了严重挑战——Bridion在哺乳动物上的过敏反应并不明显。在此前跟中国食品药品鉴定研究院的合作研究中,我们发现用斑马鱼模型可以很好地来定量评价Tween-80引起的类过敏反应(Yang,R.,Q.C.Lao,etal.Tween-80andimpurityinduceanaphylactoidreactioninzebrafish.JApplToxicol,2015,35(3):295-301)。
随后,我们发现用斑马鱼类过敏反应检测模型同样可以检测不含Tween-80的中药注射剂引起的类过敏反应,结果与临床数据高度一致。
因此,我们开始与合作方一起尝试用斑马鱼模型来评价Bridion引起的过敏反应,以期打破在开发安全性更好的高度选择性肌松药拮抗剂的过程中所遇到的动物模型瓶颈。
斑马鱼基本特点
原产地:热带淡水鱼,原产于喜马拉雅山南麓的印度、巴基斯坦、孟加拉和尼泊尔等南亚国家。成鱼体长3-100px,略呈纺锤形,头小而稍尖,吻较短,身躯玲珑而纤细,因其体侧具有像斑马一样纵向的暗蓝色与银色相间的条纹而得名。
斑马鱼是体外受精发育,胚体透明。胚胎发育快,受精后3天左右孵化出膜,天左右开口进食,约3个月达到性成熟,寿命可达2年以上。斑马鱼可常年产卵,繁殖周期3-4天,一对成年斑马鱼每次可产卵200-300枚,受精率通常在70%以上。养殖温度一般在23-31℃,15℃左右仍可存活,比较好养殖温度在25-28摄氏度之间,pH值在6.8~7.8,硬度在2~6之间。 斑马鱼发育毒性评价模型。
2007年,美国环境保护署(EPA)将斑马鱼技术列入其转化毒理学研究项目ToxCastTM。中国也已经颁布了使用斑马鱼进行环境毒性测试的10项相关标准。
中国化学品、环境鱼类(斑马鱼)毒性测试标准:
GB/T13267-1991水质物质对淡水鱼(斑马鱼)急性毒性测定方法
GB/T21281-2007危险化学品鱼类急性毒性分级试验方法
GB/T21858-2008化学品生物富集半静态式鱼类试验
GB/T21800-2008化学品生物富集流水式鱼类试验
GB/T21806-2008化学品鱼类幼体生长试验
GB/T21807-2008化学品鱼类胚胎和卵黄囊仔鱼阶段的短期毒性试
GB/T21808-2008化学品鱼类延长毒性14天试验
GB/T21814-2008工业废水的试验方法鱼类急性毒性试验
GB/T21854-2008化学品鱼类早期生活阶段毒性试验
GB/T21858-2008化学品生物富集半静态式鱼类试验
GB/T27861-2011化学品鱼类急性毒性试验
GB/T31270.12-2014化学农药环境安全评价试验准则第12部分:鱼类急性毒性试验
GB/T35517-2017化学品鱼类生殖毒性短期试验方法
GB/T35515-2017化学品鱼类雌***、雄***和芳香酶***活性试验方法
斑马鱼实验从整体上缩短药物临床前早期研发的实验周期。广西北大关于斑马鱼实验
斑马鱼在化学品安全性评价。浙江斑马鱼实验研究价值
近十几年来,随着转基因技术的发展和应用,转基因斑马鱼也逐渐应用于水质监测,其对污染物的作用反应快,可在短时间内调查水污染状况或用于特定污染物的检测。将目标质粒注射到斑马鱼体内,斑马鱼经过筛选得到稳定的转基因品系,通过观察荧光蛋白可以用来快速检测不同的环境污染物:
银纳米粒子因其***作用而广泛应用于洗涤剂和废物处理领域,为了研究银纳米粒子对环境和健康的影响,来自新加坡国立大学化学系的研究者用斑马鱼作用模式生物评价了银纳米粒子对斑马鱼的毒性,结果显示银纳米粒子可造成斑马鱼胚胎死亡、体轴异常、脊索扭曲、血流减慢、心包水肿、心律不齐等:与常规物理和化学检测手段相比,应用斑马鱼进行环境监测和化学品研究能实现快速、高效、灵敏、成本低等优点。 浙江斑马鱼实验研究价值