斑马鱼实验室：科技的新希望

撰文：帕特里夏·埃德蒙兹 Patricia Edmonds

一条斑马鱼不过三、四厘米长，可这小小的鱼类却在生物医学研究领域发挥着大作用。

斑马鱼可以在实验中充当人类的角色，二者同为脊椎动物，有许多身体部位是类似的，包括大脑、心脏、肝脏和肾脏。并且，基因组测序显示，84%的人类致病基因也能在斑马鱼中找到。

自2001年昆士兰大学的细胞生物学家本·霍根开始研究斑马鱼以来，它们在实验室中的使用率急剧上升，他说。这种鱼的优点之一是它们是一目了然的。因为胚胎是透明的，并且在母体以外发育，所以科学家就可以通过操纵基因来模拟人类疾病，然后直接观察活体动物的疾病变化——这一点在小白鼠身上就做不了。

虽然成熟的斑马鱼身上会有条纹，但幼年的斑马鱼皮肤还是足够通透的，科学家可以通过引入荧光剂来研究血管和其他系统（右）。在斑马鱼大脑中，霍根出人意料地发现一种“清道夫细胞”，这种细胞发挥着清除废物的作用。他说，如果人类大脑中也出现这种细胞，而且能够加以控制，那么可能有助于治疗痴呆症和中风。

大量重复实验就需要大量的测试对象，而斑马鱼则是首选。在野外，斑马鱼在日出之际交配；而在霍根的实验室，他只需打开灯光并拿掉雌雄斑马鱼之间的隔板，它们就开始交配。受雄性斑马鱼的求偶舞蹈所吸引，雌性斑马鱼开始产卵——多达300个鱼卵，雄性接着将精子释放到水中，让这些鱼卵受精。每周一次的育种确保了胚胎的供应量。

到目前为止，斑马鱼研究已经推动了癌症、糖尿病、肌肉疾病等的研究。美国国立卫生研究院研究员伊丽莎白·布尔克预测：“这些满身条纹的小家伙将来在推动医学研究方面具有巨大潜力。”

PHOTO: STITCHED CONFOCAL MICROSCOPE IMAGE BY NEIL BOWER, INSTITUTE FOR MOLECULAR BIOSCIENCE,UNIVERSITY OF QUEENSLAND, AUSTRALIA

根据一项研究小型水生动物神经活动的新研究，斑马鱼，似乎有着与人类快速眼动睡眠相似的睡眠周期。研究人员耗费十年的时间，或许还度过了若干不眠之夜，才首次确定了斑马鱼大脑的睡眠模式，而这些模式与人类睡眠时的大脑活动非常相似。

在这项新研究中，研究团队使用先进的成像技术观察斑马鱼的睡眠情况，他们发现，这种小鱼的睡眠状态转换与人类的情况类似：快速眼动、睡眠和非快速眼动睡眠。之前研究者曾在很多哺乳动物、鸟类和蜥蜴身上观察到这种模式，不过在鱼类身上发现则是首次。

斑马鱼

栖息地/分布范围 南亚淡水河流和溪流

保护状态

无危

其他信息

斑马鱼胚胎会吸收水中的药物。它们已经被成功运用于研发新药物，有几项用斑马鱼进行测试的抗癌药物已经进入临床试验阶段。