斑马鱼
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斑马鱼体长4~6厘米。体呈
分布于
斑马鱼雄性体型细长,颜色略深,条纹较为显著,为深蓝色条纹间柠檬色条纹;雌鱼身体肥胖,颜色稍淡,为蓝色条纹间银灰色条纹,在性成熟后腹部肥大。
斑马鱼的发育分为6个阶段:
经过30多年的研究应用和系统发展,已有约20个斑马鱼品系,斑马鱼
斑马鱼由于
如何在更深层次上认识生命的本质,更好地解决人口、健康和环境问题,已成为关系到人类生存和发展的重大问题。模式生物在推动生命科学发展中发挥着极其重要的作用。斑马鱼具有
为盲人带来福音在放大2.1万倍的照片中可以清楚的看到耳蜗内的“毛细胞”斑马鱼因为它具有自我修复破损视网膜的独特能力。英国科学家1日说,他们首次发现,人类视网膜中细胞与斑马鱼相似,并计划在5年内将研究结果用于失明患者治疗,让他们重见光明。这项研究仅在英国就能为成百上千名患者带来希望。英国皇家盲人学会的安尼塔·莱特斯通说:学会对这一研究结果感到非常高兴,这可能有助于治疗因视网膜受损引起的失明。帮助大量疾病患者困扰。尽管手术治疗已指日可待,但研究人员仍担心,患者手术后会因移植他人细胞而产生排斥反应。
研究人员说,如果能够激活人类体内不具活性的放射状胶质细胞,使它们自己分化为新的视网膜细胞,将是治疗这类疾病的最佳办法。利姆说:“我们下一阶段将研究阻碍人类放射状胶质细胞自我再生的因素。一旦找到原因,离最终方案就更近一步。毛细胞或可治耳聋内耳中的一种毛细胞(hair cell)是人类听觉不可或缺的一环华盛顿大学西雅图分校的一个研究团队一直在对一种水族馆里常见的观赏鱼类──斑马鱼进行研究,试图解决人类听力丧失的问题。和许多其他水生生物一样,斑马鱼在身体表面长有毛细胞。毛细胞的作用是探测水中的振动,其原理与人类内耳中的毛细胞相似。与人类不同的是,斑马鱼的毛细胞在受损后还可以再生。研究人员希望他们的工作可以揭开谜底,保护人类的毛细胞免受损伤、并推动毛细胞的再生。进行另一组研究,试图了解导致斑马鱼、鸟类和老鼠的毛细胞再生的基因和其他分子。 有一项研究发现了一种似乎可以让动物毛细胞再生的发育蛋白。在研究中,一名团队成员发现了小鸡的毛细胞受损后体内一种蛋白质的含量(小鸡的毛细胞可以再生)有所上升。参与这些实验的科学家们说,使用药物防止听力丧失的临床实验有可能会在十年内实现。但是,找到利用毛细胞再生治疗听力丧失的办法可能还需要至少20年的时间。“利用这种(促进毛细胞再生的)方法,我们希望有朝一日可以找到一种方法让听力能够自然地得到恢复。”
德国康斯坦茨大学科学家11月宣布,他们30年的研究,成功解开动物肢体再生之谜。康斯坦茨大学贝格曼研究小组通过对斑马鱼的研究,证明视黄酸是再生过程中必不可缺的物质。斑马鱼是肢体再生能力最强的动物之一,它的鳍、鳞和部分心脏都可以再生。贝格曼称这项成果是“一个巨大的成功”。因为20多年来,科学家们一直不清楚视黄酸对断肢再生起到怎样的作用。经科学家研究,斑马鱼的鳍再生之前,伤口由多层组织封闭起来。断肢点下的细胞会失去自身的特性而形成胚基。研究人员发现,斑马鱼通过特殊的遗传机制,让视黄酸控制胚基形成,从而完成鳍的再生。视黄酸在动物、包括人体内由维生素A合成,可以激活再生所必要的基因。此前已有研究表明,妇女在怀孕期间未摄入足够维生素A可能会导致婴儿发育不全。这项研究成果尚无法应用到人类截肢再生治疗。《 人民日报 》( 2011年11月26日 03 版)
斑马鱼作为免疫学新模式生物的优点在于:
(1)与传统的免疫学模式生物——小鼠相比,斑马鱼有体型小,子代数量多,培育要求低,易于养殖,饲养成本低,便于开展大规模研究。
(2)斑马鱼个体发育过程是在全透明状态下完成,使得整个心血管系统的发育过程能十分完整的被观察。特别是免疫系统个体发育的相关资料,是无法从小鼠上所进行的实验中轻易获得的。
(3)先期对斑马鱼的遗传学研究积累的丰富突变库也为研究免疫相关基因的功能提供了条件。
(4)在已知生物中,鱼类是最早具备获得性免疫系统的纲。
这就使得对斑马鱼免疫系统的研究成为人们了解非特异性免疫系统和获得性免疫系统进化与功能相互关系的重要工具。这个独特的免疫系统进化地位还赋予了斑马鱼作为免疫学研究模式生物的另一重要优势,即其成体可以在没有胸腺、淋巴细胞生成的情况下存活传代,这又是小鼠模型无法比拟的。
1999年,Herbomel等在观察斑马鱼的巨噬细胞个体发育时发现,处于胚胎发育早期的斑马鱼巨噬细胞就具有对外源微生物大肠杆菌高效吞噬的能力。在受精30小时后,胚胎巨噬细胞就已经可以吞噬清除局部组织中的外源微生物。系统中注射大肠杆菌后,5小时后即可在局部被斑马鱼巨噬细胞清除,且此时除了感染局部的30~50个活化巨噬细胞外,未接触病原体的巨噬细胞也同样表现出活化特性,这提示斑马鱼体内可能还存在与哺乳动物相类似的细胞因子或趋化因子系统。应用视网膜修复斑马鱼因为它具有自我修复破损视网膜的独特能力。
人类视网膜中也拥有类似斑马鱼能够修复视网膜的细胞,并计划在5年内将研究结果用于失明患者治疗,让他们重见光明,这可能有助于治疗因视网膜受损引起的失明。听觉修复华盛顿大学西雅图一直在对斑马鱼进行研究,试图解决人类听力丧失的问题。和许多其他水生生物一样,斑马鱼在身体表面长有毛细胞。这些毛细胞的作用是探测水中的振动,其原理与人类内耳中的毛细胞相似。但是,与人类不同的是,斑马鱼的毛细胞在受损后还可以再生。研究人员希望他们的工作可以揭开谜底,保护人类的毛细胞免受损伤、并推动毛细胞的再生。
另一组研究试图了解导致斑马鱼、鸟类和老鼠的毛细胞再生的基因和其他分子。 有一项研究发现了一种似乎可以让动物毛细胞再生的发育蛋白。在研究中一名团队成员发现了小鸡的毛细胞受损后体内一种蛋白质的含量(小鸡的毛细胞可以再生)有所上升。参与这些实验的科学家们说使用药物防止听力丧失的临床实验有可能会在十年内实现。但是找到利用毛细胞再生治疗听力丧失的办法可能还需要至少20年的时间。水质监测斑马鱼可监测水质斑马鱼的基因与人类基因相似度达到87%,这意味着在它身上得出的水质监测结果,多数情况下都适用于人可监测水质类 。
香港水务署研发生物感应预警系统,利用斑马鱼配合计算机和互联网作24小时监测和预警,并透过发光菌进行快速毒性检测,60分钟内可甄别逾1000种水中有害物质,每次成本亦只需50元港币。署方估计每年可节省200万元港币的开支 。深圳水务集团开天源公司研发的水质毒性监测系统RTB,也是利用斑马鱼的这一特点进行水质监测。已在深圳各水司水厂广泛使用。
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