斑馬魚是一種常見的觀賞性熱帶魚，有著嬌小可愛的身軀，斑馬魚體長約3-4厘米，由于身上帶有的美麗的藍(lán)色條紋而得名。除了具有觀賞價值外，斑馬魚在科學(xué)研究中也起著非常重要的作用。


圖1：雌性斑馬魚（下）與雄性斑馬魚（上）

斑馬魚對早期發(fā)育研究的貢獻
　　斑馬魚喜歡生活在溫度為28.5℃的水里。斑馬魚在出生后3個月左右達(dá)到性成熟，在性激素與光線的刺激下，雄性斑馬魚會猛烈的追求雌性斑馬魚，然后兩者分別將精子與卵子排放在水里，精子與卵子在水中可以激活從而結(jié)合在一起形成受精卵，之后受精卵逐漸發(fā)育成胚胎并進一步長成成體斑馬魚。受精卵主要由外面的卵膜與胚胎構(gòu)成，卵膜主要起到保護胚胎的作用，胚胎中的卵黃含有豐富的營養(yǎng)物質(zhì)，胚胎在早期發(fā)育過程中主要靠卵黃的營養(yǎng)物質(zhì)發(fā)育長大。斑馬魚一周可以交配一次，一次可以產(chǎn)200-300枚胚胎。斑馬魚的胚胎是透明的而且很大且發(fā)育很快，因此深受發(fā)育生物學(xué)家的喜愛，因為不需要非常復(fù)雜的設(shè)備就可以直接觀察胚胎的早期發(fā)育過程。


圖2：斑馬魚胚胎觀察

　　雖然斑馬魚與人類再外形上有著巨大的差別，然而在DNA 層面上斑馬魚與人類有著90%的保守性，因此通過研究斑馬魚可以幫助我們了解人類早期發(fā)育的秘密。通過對斑馬魚胚胎的研究，我們知道了很多決定早期胚胎發(fā)育的基因，并且在人類的很多疾病中發(fā)現(xiàn)了這些基因發(fā)生了突變，了解到這些基因后，可以有效地對未出生的嬰兒進行產(chǎn)前檢測，并進一步找到預(yù)防與治療的方法。


圖3：斑馬魚的發(fā)育模式圖

斑馬魚在基因功能研究中的作用
　　斑馬魚的胚胎體積較大，可以很方便的對其進行操作，比如我們利用特定的技術(shù)手段可以實現(xiàn)在斑馬魚體內(nèi)敲除或者過表達(dá)某一個基因從而研究這個基因的功能。當(dāng)某一個基因突變以后這個基因由于DNA 序列發(fā)生了改變而使得這個基因表達(dá)的蛋白功能喪失。突變體是研究這個基因功能最有效地方式之一。當(dāng)某一個基因突變后我們可以通過觀察個體發(fā)育的形態(tài)變化或者利用其他檢測手段比如高通量測序的方法檢測其影響的所有其他基因的表達(dá)變化從而得出這個基因在生物體中的功能。轉(zhuǎn)基因技術(shù)是研究基因功能的另一個重要的手段。我們常常會將某一個基因的啟動子序列帶有某種顏色的熒光蛋白串聯(lián)表達(dá)，通過觀察熒光蛋白的表達(dá)模式可以直觀的看到這個基因在體內(nèi)的表達(dá)分布情況，或者其他功能性研究。


圖4：神經(jīng)相關(guān)蛋白的表達(dá)模式

斑馬魚在腫瘤研究中的作用
　　腫瘤是在人身體內(nèi)產(chǎn)生的一團具有惡性增值能力的細(xì)胞團，是人類健康的最致命的殺手之一，長期以來人們對腫瘤研究投入了巨大的精力物力但收效甚微。由于腫瘤常常發(fā)生在體內(nèi)，因此很難直接的觀察它們的發(fā)生與成長的過程。斑馬魚為我們提供了一個直觀的研究手段。我們可以將帶有熒光標(biāo)記的人類的腫瘤細(xì)胞移植到斑馬魚的體內(nèi)，由于腫瘤發(fā)生所需要的蛋白因子在斑馬魚體內(nèi)同樣存在，腫瘤細(xì)胞可以在斑馬魚體內(nèi)正常的生長，鑒于斑馬魚的全身透明性，因此我們可以非常直觀的去觀察腫瘤的發(fā)生發(fā)展過程。


圖5 腫瘤細(xì)胞（紅色）在斑馬魚（綠色）體內(nèi)生長

斑馬魚在藥物篩選中的作用
　　在醫(yī)學(xué)上，為了治療某種疾病而需要對藥物進行篩選，然而藥物篩選是一個價格昂貴而且周期漫長的過程。直接用于人體是不可能的，因此首先在動物體內(nèi)進行試驗。斑馬魚可以產(chǎn)生大量的后代而且發(fā)育又很快，所占的空間小并且對藥物吸收能力強，因此已經(jīng)成為藥物篩選的最有利的工具之一。


圖6：利用斑馬魚進行藥物篩選

　　近些年，隨著斑馬魚研究的優(yōu)勢的不斷提現(xiàn)，斑馬魚研究的隊伍也越來越壯大，人們對斑馬魚也越來越感興趣。由此可見，斑馬魚既可以在生活中為我們帶來許多樂趣，又可以在科學(xué)研究中給我們提供巨大的幫助，為人類的健康研究作出巨大貢獻。

科研新貴斑馬魚：用處還真不少

圖文簡介

斑馬魚是一種常見的觀賞性熱帶魚，有著嬌小可愛的身軀，由于身上帶有的......