王俊平：小小斑马鱼竟有助炎症性肠病研究

　　随着医学技术的进步，利用斑马鱼进行医学研究早已不是什么新鲜的事情了。斑马鱼在炎症性肠病、临床药物评估、肿瘤模型等都发挥着相当重要的作用。为什么小小的斑马鱼会对疾病研究有着这么重要的作用和推进力。

　　在2019南方消化疾病及消化内镜国际论坛上，山西省人民医院消化科主任王俊平为大家讲解了斑马鱼在医学研究上的各种作用以及适应研究范围，并解释了斑马鱼在炎症性肠病中的研究进展。

山西省人民医院消化科主任王俊平

　　小小的斑马鱼，为何能被用于医学研究？

　　王俊平教授解释道，斑马鱼的基因与人类相似度高达87%，可以为生物学家和医生研究各种疾病提供很大的帮助。

　　斑马鱼属于脊柱动物，生长发育过程中和组织系统结构与人类有很高的相似性。两者在基因和蛋白质的结构和功能上表现出较高的保守型。斑马鱼可用作研究人类疾病发生机理的优良模型生物，尤其是用于基因与基因互作的研究。

　　斑马鱼发育快繁殖能力强、性成熟期短，3个月达到性成熟。雌鱼每周产300枚卵，繁殖快，便于基因操作，适合高通量筛选。

　　再者，透明的斑马鱼可以直视鱼的内部器官，实施观察器官中癌症以及其他各类肿瘤的生长过程。

　　斑马鱼，主要的研究方向

　　1 分子机制的研究

　　王俊平教授介绍斑马鱼可以很方便地进行细胞标记和细胞谱系跟踪、胚胎的细胞移植，对于研究分子机制很好的作用。

　　而在基因研究方面，可通过分析基因敲除、敲低、过表达斑马鱼模型的表型改变研究基因、蛋白在体内的功能以及相关信号通路。

　　2 药物治疗的研究

　　2009年斑马鱼药物筛选技术通过美国FDA和欧洲EMA的GLP认证，给予斑马鱼技术平台，通过FDA认证进入临床的药物有20多种，2种已经上市。

　　20011年，中国将斑马鱼技术列入“重大新药创制”科技重大专项，王俊平说道。

　　2013年，斑马鱼实验资料首次被用于中国临床实验申报，药审中心正式接受相关材料。

　　2017年，斑马鱼实验动物国家标准通过国家标委会技术审核。

　　部分斑马鱼疾病模型

　　斑马鱼有其自身特性，可以作为部分疾病的人类动物模型。短肠综合征、菌群介导肠上皮增生修复、噁唑酮介导肠炎、人结肠癌细胞等可用斑马鱼作为疾病模型进行研究。

　　斑马鱼在炎症性肠病中的研究应用

　　王俊平教授表示斑马鱼肠道结构与人类近似，分为上皮层、黏膜层、肌肉层和浆膜层，具有生物屏障、黏液屏障和上皮屏障。

　　斑马鱼肠道结构分为前肠中肠和后肠，与人的肠道具有功能同源性，前肠类似于胃部。斑马鱼肠道还含有与人相似的多种细胞。这些相似点致使斑马鱼对于研究炎症性肠病有着积极的意义。

　　对于传统小鼠模型，斑马鱼模型具有研究周期短，成本低，基因易于编辑，图像采集方面荧光标记基因活体可实时观察，药物筛选鱼水浸泡高通量等优势。

　　斑马鱼在炎症性肠病具体使用

　　1 研究基因功能

　　目前与炎症性肠病(IBD)相关的至少163个易感基因位点已经确定，但这些基因的作用是通过影响免疫、上皮功能、微生态互作还是内质网应激等并不清楚。而斑马鱼易于基因编辑，周期短，成本低，已观察表型，可用于更多基因功能的机制研究。

　　2 研究新机制

　　2019年7月6日，国际学术杂志《自然通讯》发表了斑马鱼研究的最新成果。研究表明，肠道炎症反应的激活是肠道上皮细胞自主性损伤从而招募大量的中性粒细胞所导致的，这是与一直的斑马鱼肠道炎症模型的最大区别。本研究完善了磷酸肌醇代谢物在肠道炎症方面的作用，也为炎症肠病药物筛选提供了新平台。本研究中的肠道自主性炎症模型对药物靶点的筛选具有推动作用。

　　3 治疗药物的筛选

　　使用荧光标记炎细胞的幼鱼，TNBS造模，大量炎细胞浸润肠道。在96孔板即可加入多种不同剂量的药物或小分子观察对肠道炎细胞浸润的促进或抑制作用。

　　4 研究菌群在炎症性肠病中的作用

　　无菌斑马鱼定植特定细菌直接观察表型，或定植特定细菌后造模观察表型变化，研究细菌的作用。

　　斑马鱼模型研究主要方向为筛选益生菌、肠道黏膜屏障、溃疡性结肠炎和细菌代谢产物，而主要技术是体外模拟发酵、代谢组学和靶向代谢产物检测、无菌斑马鱼以及杯装细胞荧光标记斑马鱼品系的建立。

　　相信未来斑马鱼会被用于更多疾病的研究，也会为炎症性肠病研究带来新的突破。（通讯员：杨隽莹）