模式生物斑马鱼在中医药研究应用及安全评价现状

斑马鱼作为一种新型模式脊椎动物正逐渐拓展和深入到生命体的多种系统的发育、功能和疾病的研究中,并应用于小分子化合物的大规模新药筛选。在中医药事业日益发展的今天,斑马鱼在中药成分活性筛选、中药药效研究、中药代谢研究和中药毒理研究等方面发挥着重要作用。介绍了近年来模式生物斑马鱼在中医药研究中的应用概况及安全评价情况,以期有利于中医药事业的快速发展。     

二维斑马鱼模型联合色谱技术高效筛选中药抗骨质疏松活性成分的思路与方法

目的:提出以二维斑马鱼模型联合色谱技术突破评价模型和化合物数量制约,建立高效筛选中药抗骨质疏松活性成分新方法。方法:根据本课题组相关研究及国外有关文献资料,依据斑马鱼骨质疏松模型可高效评价活性,斑马鱼代谢模型可高效富集代谢产物,现代色谱联用技术可高效分离、分析中药成分,提出三者有机联合有望高效解码中药抗骨质疏松体内、外药效物质。结果与结论:该方法使中药成分特别是量微成分与代谢产物的富集、分离分析、在体抗骨质疏松活性筛选简单、高效,充分体现中药药效物质含原形成分及代谢产物,具"多成分,多靶点,整体作用"的特点,为中药抗骨质疏松活性成分的早期、快速发现提供新思路与方法。     

基于斑马鱼模型及分子对接技术研究丹参促进血管生成的关键活性成分

目的 建立新方法探索丹参中潜在的促进血管生成的活性成分。方法 以绿色荧光蛋白标记血管的转基因斑马鱼为实验动物,以血管抑制剂PTK787损伤造模建立血管生成活性评价模型,评价不同产地的丹参提取物对血管生成的促进作用。采用分子对接技术筛选丹参促血管生成的潜在活性成分,结合分子对接筛选结果与斑马鱼活性实验结果,确认关键的活性成分。结果 与模型组比较,不同产地的丹参提取物均能明显促进斑马鱼节间血管的生成（P<0.01）。通过分子对接筛选发现丹酚酸B与VHL-缺氧诱导因子-1α（hypoxia inducible factor-1α,HIF-1α）复合物的对接结合能最低,并初步揭示可能的作用位点。利用斑马鱼模型实验发现,丹酚酸B具有明显的促进血管生成作用（P<0.01）。结论 建立了一种基于斑马鱼模型的“虚拟筛选-活性评价”的中药药效物质辨识新方法,将计算化学数据挖掘技术与斑马鱼活性实验结合,发现了丹酚酸B是丹参中促血管生成的关键活性成分之一,为冠心病的防治及后续的新药研发提供科学依据。     

甲氧基黄酮促斑马鱼黑色素生成的药效学评价及机制研究

目的 基于药性理论,通过对临床医保目录中抗白癜风中成药方药活性成分的筛选,对其有效成分进行初步药效学评价及机制探讨。方法 收集抗白癜风中成药组方、药性和物质基础以筛选主药。通过TCMSP和TCMIP数据库得到主要化合物类型。使用admetSAR分析成药性得出关键化合物。通过成年斑马鱼和斑马鱼幼鱼的形态学、黑色素含量测定观察体内药效学。通过斑马鱼幼鱼存活率进行安全性评价。通过RT-PCR显示化合物在转录水平中的作用机制。使用分子对接预测化合物与蛋白晶体结构的结合能力。结果 使用频次最高的主药为红花、紫草、蒺藜、龙胆、补骨脂和驱虫斑鸠菊。通过TCMSP和TCMIP数据库得到主要化合物类型为黄酮类,共有81个。根据成药性和稳定性筛选出甲氧基黄酮类化合物山柰素和异鼠李素。32 μmol/L山柰素、32 μmol/L异鼠李素和25 μmol/L甲氧沙林均能促进斑马鱼黑色素再生。基于斑马鱼胚胎模型,3个化合物均能加速胚胎黑色素生成,且其有效浓度下斑马鱼幼鱼的存活率在90%以上。RT-PCR结果显示山柰素与异鼠李素上调黑色素生成关键基因黑素皮质素1受体（MCIR）和小眼畸形相关转录因子（MITF）mRNA水平。分子对接结果显示山柰素、异鼠李素与底物酶结合分数高于甲氧沙林。结论 临床抗白癜风中成药组方中活性成分山柰素与异鼠李素促进斑马鱼模型黑色素生成且通过上调MC1R/MITF信号通路作用。     

山豆根黄酮类成分对斑马鱼的急性毒性研究

目的利用体外细胞毒模型结合模式生物斑马鱼急性毒性模型,筛选和评价山豆根提取物、组分及重要单体成分的细胞毒性及对斑马鱼的急性毒性,以期发现山豆根潜在的毒性成分。方法考察山豆根提取物、组分及主要单体成分对人心肌细胞AC16、人正常肝细胞L-02、人肾小管上皮细胞HK-2和人神经母细胞瘤细胞SH-SY5Y的毒性,筛选山豆根中具有较强细胞毒性的组分及主要单体成分,评价其对模式生物斑马鱼的急性毒性,计算斑马鱼的最大非致死浓度(maximun non-lethal concentration,MNLC)、10%致死浓度(10%lethal concentration,LC10)和半数致死浓度(half lethal concentration,LC50)。给予山豆根酮(1/9MNLC、1/3MNLC、MNLC、LC10)进行干预,观察斑马鱼器官形态学结构的畸形变化、运动情况的异常变化和死亡数量等毒性表型,计算畸形变化率,并考察斑马鱼肝脏组织病理变化。结果山豆根酮对AC16、L-02、HK-2和SH-SY5Y4细胞均具有较强的细胞毒性;在斑马鱼急性毒性模型中,山豆根酮组斑马鱼毒性明显,主要表现为肝毒性、神经毒性、心血管毒性、肾毒性等,其中肝毒性在各剂量下均表现明显,且肝脏组织病理切片显示山豆根酮可诱发斑马鱼肝脏损伤,表明肝脏可能为山豆根酮的主要毒性靶器官。结论山豆根酮为山豆根潜在的毒性成分之一。     

基于斑马鱼模型的药物毒性研究进展与中药毒性研究新策略

斑马鱼是近年来用于药学领域研究的热门模式生物,其优势在于化合物的高通量活性筛选及毒性评价。斑马鱼毒性评价模型集成在体动物与体外细胞模型的优势,具有高效、低成本的特点,在国外已成为化合物早期安全性快速甄别的有效模型,国内将斑马鱼模型用于中药毒性研究正日益兴起。综述了斑马鱼在药物毒性研究方面的进展,提出斑马鱼模型在中药毒性研究中的新策略。     

斑马鱼模型在中医药研究中的应用

目前,斑马鱼模型的使用正逐渐拓展到生命体多个系统的发育、功能和疾病的研究中,其在中医药领域的研究也越来越多：主要集中在中药毒理研究、代谢研究和重大疾病中药成分活性筛选等方面的研究,本文将就斑马鱼在筛选模型、现代生物技术与传统中医中药研究相结合的新型模式等应用情况进行探讨,以期有益于中医药事业的现代研究的迅速发展。     

斑马鱼在药物筛选中的应用

与其他模式动物相比,斑马鱼在药物的活性成分筛选方面具有独特的优势,近年来在药物研究开发中受到越来越多的重视.该文着重就斑马鱼在中药有效部位研究、中药单体筛选、天然产物和药物“老药新用”的应用前景以及药物的早期毒理评估等方面的最新研究进展进行了综述,以期为广大中药研究开发人员在中药新药研发方面提供借鉴参考.     

斑马鱼模型在心血管疾病中药筛选和机制研究中的应用

斑马鱼是目前生命科学研究中重要的模式脊椎动物之一,既有与哺乳动物类似的生理生化特征,又有高效、快速、大规模的优势。中药活性成分复杂且作用靶点多样,斑马鱼模型在中医药研究中的应用日益广泛。本文从血管新生、心肌损伤、高脂血症及心血管毒性等方面,综述斑马鱼模型在心血管疾病中药筛选及作用机制研究中的应用现状。     

基于模式生物斑马鱼创立中药壮骨效应评价新模型的思路与方法

中药治疗骨质疏松的功效正日益受到重视,但壮骨中药及其成分特别是量微成分的活性评价却难以高效开展.新模型、新方法的建立有益于丰富中药壮骨效应评价的思路与方法.模式生物斑马鱼是一种极好的、热门的药学研究工具,根据其骨骼发育的生理、遗传学特点和优势,将斑马鱼用于中药复杂体系及其成分的壮骨效应评价,具有合理性和可行性.本文概述了中药壮骨效应评价的现状及不足,分析了斑马鱼中药壮骨效应评价模型建立的依据,提出了斑马鱼中药壮骨效应评价模型的建立方法,并对该模型的前景进行展望.     

斑马鱼模型在中药心血管药理学研究中的应用

斑马鱼是现代生命科学研究中的重要实验动物模型之一,具有繁殖能力强,可视性好、实验周期短、成本低和可体外受精等特点。中药成分复杂,治疗心血管病药理学机制和靶点多样。近几年,斑马鱼作为一种新颖的实验动物模型,在中医心血管病药理学研究领域中的应用日益增多。现从心肌损伤、高脂血症、促血管新生、心力衰竭等几个方面综述斑马鱼模型在中药心血管药理学中的应用现状,并认为斑马鱼模型在中药心血管药理学研究中具有较好的应用前景。     

模式生物斑马鱼在中药药效物质筛选中的应用进展

与哺乳动物相比,斑马鱼在药物药效筛选方面具有独特的优势,目前已受到医药学界越来越多的重视。近年来,对斑马鱼的探索已延伸和扩展到中药领域,特别是对我国具有多靶点、多途径、多环节作用的传统单味中药、复方和中成药等药效物质的筛选。作为一种完整的动物模型,斑马鱼可以对中药中发挥作用的有效化学成分进行全方面、深层次的研究,进而实现对中药药效物质进行便捷、快速和高通量的筛选。结合国内外近5年文献报道,综述了模式生物斑马鱼在中药药效物质筛选方面的最新研究进展,主要从筛选心血管药物、调脂保肝药物、抗骨质疏松药物、抗肿瘤药物、抗炎药物和其他药物6个方面和独特优势进行归纳总结,以期为模式生物斑马鱼在中药中的应用研究提供新的思路,以及为研究人员在中药新药研究方面提供借鉴参考。     

基于斑马鱼M-Act/Tox一体化评价的抗骨质疏松中药高效筛选思路与方法

日益显现的壮骨中药肝损伤问题为临床应用带来挑战,抗骨质疏松中药筛选有必要兼顾有效性与安全性,而代谢转化至关效应与毒性,故全面考虑代谢-效/毒一体的筛选具有意义。评价模型和化合物(含代谢物)数量严重制约早期在体、高效筛选。参考课题组前期相关研究及国内外文献,提出斑马鱼代谢模型、骨质疏松模型及毒性评价法有机整合可建立M-Act/Tox(metabolism-action/toxicity)一体化的抗骨质疏松中药高效筛选法。突破量微成分无法在体、高效及一体化评价的难点和盲点,实现基于体内过程且兼顾有效性与安全性的全方位抗骨质疏松中药高效筛选,对加速发现安全有效的抗骨质疏松创新中药具有意义。     

3D生物打印药物筛选生理病理模型平台建立的研究进展

高通量药物筛选是新药研发的重要方法，通过3D生物打印相关的组织模型，在疾病建模和高通量药物筛选中具有巨大的潜力和发展前景。而生物墨水相对匮乏，体外制造的组织器官的存活时间相对较短，是制约3D生物打印药物筛选平台建立及快速发展的瓶颈。目前，研究者们已经将3D生物打印药物筛选生理病理模型应用在血管、心脏、肝脏、肾脏、肿瘤等领域。与传统的生物制造方法相比，3D生物打印技术具有选择范围广、筛选成本较低、结果可靠等特点，是新药研究的重要手段，在药物研发中前景广阔。在中医中药领域，它可以加快中医中药的深入研究，利于发现中医中药在疾病治疗过程中的作用机制。但该技术仍然存在缺陷，目前3D生物打印仍然缺乏有说服力的产品，还需要更多的证据来证实其构造出的模型在药物的研究中具备和体内一致的性能。     

斑马鱼作为一种重要的工具进行肝脏疾病研究

随着肝胆相关疾病发病率的增加,深入理解肝病发展过程中分子、细胞和生理因素在中医药临床诊断和治疗中的作用显得尤为重要。合适的动物模型能够帮助针对性的识别相关疾病的可能机制。斑马鱼Danio rerio模型传统上主要用于研究胚胎发育,近些年已经被逐渐的用于肝脏疾病、相关药物筛选和评价等方面的研究。斑马鱼胚胎发育迅速,5日龄幼鱼的消化器官全部成熟。在此阶段内,它们可发展为由发育缺陷或化合物诱导的肝胆疾病。斑马鱼肝脏在细胞组成、功能、信号传导、对损伤的反应以及介导肝脏疾病的细胞过程等方面与人类相似。不仅如此,人类和斑马鱼之间基因、蛋白的高度保守性,使其成为研究肝脏疾病基本机制的一个可替代系统。因此,可以通过基因筛查以鉴定涉及特定疾病过程的新基因,通过化学筛查作用于特定过程的药物。该文介绍了斑马鱼作为模式系统的实验属性,并强调斑马鱼模型在肝脏疾病等方面的,尤其是脂肪肝方面,相关病理机制以及药物筛选、评价的研究进展,以期为未来中医药肝毒性评价提供思路和技术。     

基于斑马鱼模型的中药抗骨质疏松的研究进展

骨质疏松症（osteoporosis,OP）是一种以骨密度降低、骨骼微结构改变和骨质脆弱增加为特征的骨骼疾病。由于老龄化问题的逐渐加重,OP的发病率在全球范围内迅速增加。中药在预防和治疗OP中表现出极好的前景和临床效果,然而传统动物模型具有耗时长、费用昂贵、无法准确概括骨疾病复杂性等缺点,很大程度上限制了临床前OP疾病的研究进程。而斑马鱼模型可有效模拟人类骨质减少和OP表型,通过对斑马鱼模型在治疗OP研究中的优势和适用性及该模型在中药抗OP的研究进展进行综述,为斑马鱼模型的广泛使用及中药新药研发提供参考。