斑馬魚(yú)的轉(zhuǎn)化毒理學(xué)，關(guān)于斑馬魚(yú)的毒理試驗(yàn)

     轉(zhuǎn)化毒理學(xué)的一個(gè)主要目標(biāo)是識(shí)別不良的化學(xué)作用。轉(zhuǎn)化毒理學(xué)包括評(píng)估多個(gè)生命階段的化學(xué)毒性，確定毒性作用方式，計(jì)算預(yù)測(cè)模型以及確定在接觸有毒化學(xué)物質(zhì)后保護(hù)或恢復(fù)健康的干預(yù)措施。斑馬魚(yú)越來(lái)越多地用于轉(zhuǎn)化毒理學(xué)，因?yàn)樗Y(jié)合了哺乳動(dòng)物模型的遺傳和生理優(yōu)勢(shì)以及無(wú)脊椎動(dòng)物模型的更高通量能力和遺傳可操作性。

關(guān)鍵詞：腸道微生物組 斑馬魚(yú)毒理實(shí)驗(yàn) 斑馬魚(yú)功效 斑馬魚(yú)系統(tǒng) 預(yù)測(cè)毒性

     毒理學(xué)的一個(gè)主要目標(biāo)是確定外源性藥物對(duì)生物系統(tǒng)造成傷害的可能性和機(jī)制。盡管人類(lèi)是大多數(shù)異種生物感興趣的主要目標(biāo)物種，但人類(lèi)數(shù)據(jù)有限。 為了解決此數(shù)據(jù)空白，通常有必要推斷不同物種在不同組織級(jí)別（包括計(jì)算，生化，體外和體內(nèi)系統(tǒng)）的集成數(shù)據(jù)。通過(guò)評(píng)估跨器官系統(tǒng)和不同生命階段的整合效應(yīng)提供了體內(nèi)模型的明顯優(yōu)勢(shì)。但是，所有實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ投紵o(wú)法概括人類(lèi)生物學(xué)的某些方面，因此了解并考慮任何給定模型的局限性非常重要。

模型生物與人類(lèi)的比較

轉(zhuǎn)化毒理學(xué)包括四個(gè)方面：

 （1） 評(píng)估多個(gè)生命階段的化學(xué)毒性。
 （2）確定化學(xué)作用模式和模型間關(guān)鍵事件的相關(guān)性。
 （3）使用一個(gè)模型中的數(shù)據(jù)預(yù)測(cè)其他系統(tǒng)中的化學(xué)毒性。
 （4）部署模型來(lái)制定和評(píng)估干預(yù)措施，以保護(hù)或恢復(fù)化學(xué)暴露后的健康狀態(tài)。

下圖為斑馬魚(yú)的轉(zhuǎn)化毒理學(xué)。斑馬魚(yú)可用于評(píng)估轉(zhuǎn)化毒理學(xué)研究的四個(gè)組成部分，包括評(píng)估整個(gè)生命階段的化學(xué)毒性，描述化學(xué)作用模式，開(kāi)發(fā)或測(cè)試阻斷化學(xué)依賴(lài)性毒性結(jié)果和恢復(fù)健康的干預(yù)措施，或預(yù)測(cè)其他系統(tǒng)的化學(xué)毒性，包括人類(lèi)。

斑馬魚(yú)轉(zhuǎn)化毒理學(xué)

斑馬魚(yú)整個(gè)生命周期的化學(xué)毒性評(píng)估： 斑馬魚(yú)經(jīng)歷了四個(gè)主要的生命階段：胚胎期、幼蟲(chóng)期、幼年期和成年期。

從受精到孵化的胚胎，受精后48到96小時(shí)（hpf）的斑馬魚(yú)被認(rèn)為是幼蟲(chóng)。斑馬魚(yú)在受精后～30天（dpf）過(guò)渡到幼魚(yú)階段，這與許多實(shí)驗(yàn)室培育的品種已確定其性別的年齡相對(duì)應(yīng)。性成熟和產(chǎn)生后代的能力預(yù)示著成年階段，其時(shí)間約為90-120 dpf。 在大多數(shù)主要器官系統(tǒng)的發(fā)育和成熟過(guò)程中發(fā)生的關(guān)鍵分子和細(xì)胞轉(zhuǎn)變?cè)谛蛄猩鲜窍嗨频?，但在斑馬魚(yú)中發(fā)生得更快。斑馬魚(yú)胚胎和仔魚(yú)被廣泛用于發(fā)育毒理學(xué)研究的理論原因-斑馬魚(yú)和人類(lèi)之間早期發(fā)育的分子和細(xì)胞機(jī)制是保守的。斑馬魚(yú)在母體外部迅速發(fā)育，在最初的7天里，它們從卵黃囊獲得大部分營(yíng)養(yǎng)。因此，斑馬魚(yú)很容易適應(yīng)部署96孔或384孔板的高通量篩選以及用于圖像采集，處理和相關(guān)分析的自動(dòng)化工具。由于其相對(duì)較短的生命周期，斑馬魚(yú)在評(píng)估跨代（如表觀遺傳）效應(yīng)和在整個(gè)生命周期中對(duì)毒性效應(yīng)的不同脆弱性方面具有顯著優(yōu)勢(shì)。關(guān)于后者，最近對(duì)胚胎（3 hpf）、幼蟲(chóng)（3 dpf）、幼年（30 dpf）和成年斑馬魚(yú)（3月齡）暴露于不同濃度的四種不同的strobilurin殺菌劑的評(píng)估表明，其幼蟲(chóng)階段最敏感。

總而言之，斑馬魚(yú)是一個(gè)特殊的模型，用于說(shuō)明化學(xué)依賴(lài)性毒性效應(yīng)，這些毒性效應(yīng)在不同的實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)中是保守的或不同的。由于該系統(tǒng)具有中到高通量化學(xué)基因篩選的固有能力，斑馬魚(yú)代表了一個(gè)強(qiáng)大的實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，用于評(píng)估整個(gè)生命周期的化學(xué)毒性，確定化學(xué)作用模式，生成用于預(yù)測(cè)人類(lèi)化學(xué)毒性的數(shù)據(jù)集，以及對(duì)干預(yù)措施的快速評(píng)估，以防止生物體暴露的化學(xué)毒性。專(zhuān)注于使用斑馬魚(yú)進(jìn)行轉(zhuǎn)化研究的研究人員最終可能會(huì)對(duì)保護(hù)人類(lèi)健康和環(huán)境產(chǎn)生深遠(yuǎn)的影響。

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