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斑马鱼:游走在“毒品检测路”上的小鱼

阅读: 2024-06-01 08:00:50

新华社济南2月17日电(记者肖海川)蔚蓝的世界、嗡嗡作响的机器、偶尔出现的人影……湖蓝色的塑料鱼缸里,七八条小鱼在水中自由游动,不时停下来注视着外界。看到人影靠近,有的小鱼开始在鱼缸里转圈,有的则继续悠闲地游动。

这些体长仅有5厘米、身上有着深蓝色条纹的斑马鱼却不知道,它们从出生起就与野生同类分道扬镳,成为人类药物筛选领域的“先行者”。中国山东省科学院生物研究所的科学家在这些小鱼身上投入了整整10年的心血。

“这个斑马鱼养殖室里有200多个这样的鱼缸,嗡嗡作响的机器保证鱼缸里的水是最纯净的,这些斑马鱼在胚胎发育过程中就被植入了荧光蛋白。”韩立文博士是山东省科学院生物研究所副研究员,他进一步解释道,给贴上标签的斑马鱼注射实验药物后,研究人员可以观察到相关部位的实际变化。

在药物研发过程中,小鼠是最常见、最成熟的实验生物,那为什么还要研究不起眼的斑马鱼呢?山东省科学院生物研究所副所长、研发团队负责人刘克春说,更短的养殖周期、更低的测试成本、更好的观察条件,让斑马鱼成为药物筛选的“强力选手”。

据刘克纯、韩立文等中国科学家介绍,在上世纪 90 年代完成基因测序后,人们发现这种微小的斑马鱼约 87% 的基因与人类基因同源,尤其是心血管系统与人类高度相似。这为其进入药物筛选领域奠定了基础。同时,斑马鱼可以常年产卵,一次可产数百枚卵荧光斑马鱼,其早期胚胎发育过程透明可见,也为其名气加分。

“斑马鱼胚胎只有三四毫米大小,每个个体所需的实验药物量极少,这使得我们可以一次性进行大规模实验,同时观察结果。”韩立文说,在斑马鱼身上完成药物评价模型的建立、给药、收集试验结果等过程,大约需要七天时间,而对于其他动物来说,则至少需要几个月的时间。

在团队的实验室里,韩立文展示了一些斑马鱼的检测结果,有的是斑马鱼心电图,有的是斑马鱼运动轨迹荧光斑马鱼,有的是斑马鱼血液循环,肉眼甚至可以看到荧光蛋白标记的血小板在斑马鱼血管里穿梭。“这些实验设备和结果斑马鱼:游走在“毒品检测路”上的小鱼,与国外同行基本处于同一水平,但我们有自己独特的优势。”韩立文说。

这个优势就是中华文明的中医药资源,被视为“资源宝库”的中医药斑马鱼:游走在“毒品检测路”上的小鱼,为国际抗疟事业做出了卓越贡献,但在走出国门、被世界接受的道路上,中医药却受制于药材、成分的差异,难以与西医体系对接。

“古代中医方剂中都是药材,但真正起作用的却是中药炮制过程中产生的化合物。哪些药材有效、不同药材之间如何搭配,都需要通过筛选来评估。”刘克春认为,利用斑马鱼平台,可以加快对中药有效成分组合配伍的探索,有助于传统中药与现代医学更好地结合。

2006年以来,山东省科学院生物研究所已建立20余个斑马鱼活性评价模型,覆盖心血管、肿瘤、骨骼、皮肤等主要器官组织,同时形成了以斑马鱼为特色、具有我国自主知识产权的研发技术体系,并应用于实际生产。

斑马鱼虽小,作用却很大。刘克春表示,希望未来能建立更多的疾病评估模型,让小小的斑马鱼为人类健康做出更大贡献。

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