毒物及化学战剂快速检测的最佳动物模型

化学武器扩散和国际恐怖活动日益猖獗，毒物形式多种多样，且有由高浓度向低浓度，急性毒性向慢性毒性方向发展的趋势，引起了国际社会的强烈不安。为此世界各国愈发重视毒物、化学战剂快速检测技术及其防治药物的研究和开发。急需灵敏、高效、快速检测的动物模型进行评价。斑马鱼是近年来发展起来的脊椎模式生物。斑马鱼卵体及幼鱼透明，荧光染色或使用其它标记物标记可使细胞观察得更清楚。可观察到原肠期的细胞运动、脑区的形成和心跳等胚胎发育情况，发育异常的突变体也很容易被鉴别出来。全胚组织标本制作及全胚原位杂交都可以在胚胎上实施。斑马鱼胚胎发育快（从受精到孵出大约3 d），且源于同一母体的胚胎是同步发育的，易于大量收集特定阶段的同期胚胎材料。斑马鱼具有其他生物无可比拟的优势：① 斑马鱼核苷酸序列分析基本完成，中枢神经系统、内脏器官、血液以及视觉系统在分子水平上与人有很高的同源性；② 疾病表达的相关基因与许多脊椎动物相同；③ 全年产卵、体积小，作为胚胎发育模型有丰富的研究背景；④ 使用斑马鱼胚对母体无任何影响，早期身体透明，可对发育过程直接观察；⑤ 斑马鱼胚胎和幼鱼对毒物、药物非常敏感，极微量就会有反应，最小检出量在ng[DK]·L-1级；⑥ 简便易行，只需将被检测物质放入养殖胚胎的水中或快速注射；用量很少；测试周期短；测试样本数可以很大，可以作为毒物、化学战剂的高通量筛选，以确保统计学意义上的显著性。为此，经济合作发展组织(OECD)将斑马鱼列为了健康毒性和环境毒性检测的标准鱼类。国际标准组织(ISO)已将斑马鱼推荐为河水毒性实验鱼种并制定了相应的标准(ISO07346)。利用转基因斑马鱼检测毒物或化学战剂。将毒物或化学战剂作用斑马鱼，找到差异表达基因，将靶基因及其启动子和增强子序列与荧光蛋白基因连接构建转基因斑马鱼，当毒物或化学战剂作用该斑马鱼后，荧光会变化从而显示毒性。国外已有利用芳烃受体、亲电子受体、金属等效应元件与荧光蛋白基因连接构建转基因斑马鱼，当转基因斑马鱼遇到相应物质就会发射荧光，用于检测相应环境毒物，被誉为环境检测“哨兵”和“生态灯泡”。毒物和化学战剂检测及识别能力研究，着重发展灵敏度高、识别能力强、假阳性率低、准确、特异、快速的检测和报警技术。基于斑马鱼上述特点，利用斑马鱼进行毒物和化学战剂的毒性评价，更具优势，是毒物和化学战剂毒性检测的新技术。