工作人員在喂食斑馬魚

斑馬魚自動水循環養殖系統本版圖片由孔昊攝影

□河南日報記者李倩

手持一根細如發絲的顯微注射針，眼睛注視着顯微鏡下的斑馬魚胚胎，腳踩着一塊腳踏闆，利用壓力脈沖把溶液，注射進一顆顆直徑約為1.6毫米的透明軟體球狀魚卵中，屏住呼吸，進行一次連續注射。這是一項顯微鏡下的斑馬魚胚胎注射實驗，實驗目的是獲得基因突變的斑馬魚樣本，進行與人類相關的疾病研究。這樣的實驗不在大學實驗室，而是藏身于街巷鬧市的醫院裡。

博士打工的“水族館”

“我們都叫自己‘博士漁夫’，其實就是職業飼養斑馬魚的。”昨日，在河南省兒童醫院東三街院區兒科醫學研究所，斑馬魚研究平台的“漁夫”李紀同博士笑着說，目前實驗室和他一樣的“博士漁夫”還有王龍飛、馬曉翠等人，十多名團隊成員畢業于中國科學院、華中科技大學、山東大學等國内知名科研院校，在“博士漁夫”的精心管理下，上萬條斑馬魚家族成員在不斷壯大。

“魚兒其實很聰明，它反應靈敏，逃脫非常快……”正說着，“漁夫”李紀同拿着一個帶有過濾網的漏勺，準備選中“目标”進行實驗。

這個占地三十平方米的養殖魚房裡，三套獨立的自動水循環養殖系統上裝有大小不同的養殖箱，每個水箱上都清楚标注實驗的相關信息。成群的魚兒遊來遊去，乍一看這裡像個水族館。但這裡養殖的斑馬魚和水産市場上五顔六色的斑馬魚不同，它們是從中科院水生所“國家斑馬魚資源中心”的斑馬魚引進繁育而來。

“養殖系統就是一個生态産業鍊，從交配、孕育、喂食、養殖全過程都在這裡進行。”研究人員周馨魁說，除了養殖斑馬魚，他們還要養殖斑馬魚吃的草履蟲和豐年蝦，調節控制水的溫度、硬度、電阻等參數，還要設定固定的日常光照時間。“魚兒也像個孩子，餓了要吃飽、睡覺要關燈，這一切都是為了讓它們在實驗室能大規模繁育。”

“養殖方便、繁殖周期短、産卵量大。”李紀同說，這也為科研提供了便利，這是養殖斑馬魚的優勢。

斑馬魚不大“功勞”可不小

“養魚”并不是“博士漁夫”們的主業，難的是技術含量更高的研究實驗，想要實現成果轉化更是異常艱辛。

近年來，用斑馬魚建立體内腫瘤移植模型，已逐漸成為一種新的趨勢，适用于臨床前藥效學評估和抗癌藥物早期篩選。作為模式動物，斑馬魚可以和多種人類疾病建立相對應的模型，從而進行相應研究，包括癌症在内的約2000種人類疾病都能體現在斑馬魚身上。研究斑馬魚的最終目的是找到治愈人類相關疾病的方法。如腫瘤、眼耳疾病、神經系統疾病、肝腎疾病、心血管疾病等，研究價值非常大。

比如在斑馬魚體内植入人類腫瘤，建立斑馬魚——人類癌症移植模型，就能幫助癌症患者篩選藥物；在斑馬魚身上得出的水質監測結果，多數情況下可能适用于人類；對斑馬魚運動行為的分析還能進行運動障礙、抑郁症、孤獨症等疾病研究。

據介紹，成年斑馬魚心髒細胞具備可再生功能，這一發現随後在新生小白鼠身上也得到了驗證，按照這些線索，科研人員就有可能發現人類心髒再生的奧秘。此外，斑馬魚也是新藥實驗的“急先鋒”，一些新藥成分在被發現後先要在斑馬魚身上試用，以便能快速找到潛在的、可發揮作用的基因位點，然後再進入臨床試驗。

兒科醫學研究所斑馬魚轉化醫學創新平台主任張耀東博士說，省兒童醫院兒科醫學研究所的斑馬魚實驗平台于2019年10月搭建，平台下能進行斑馬魚顯微注射、行為學分析、心電圖測量、心率血流測量分析等相關實驗，平台内的硬件設備配置已經達到國内先進水平。

我國關于斑馬魚的科學研究也就是最近這10年，2011年，“斑馬魚模型和技術研究”被列入科技部重大新藥創制專項“十二五”實施計劃。我省的斑馬魚研究雖然起步晚，但發展速度較快。張耀東說：“目前我們已建立多種遺傳疾病基因敲除、腫瘤異種移植、缺氧腦損傷及早産兒視網膜病變斑馬魚疾病模型等，很有研究價值。”

專家觀點

首都醫科大學附屬北京兒童醫院出生缺陷遺傳學研究室主任郝婵娟研究員介紹：河南省兒童醫院兒科醫學研究所建立的斑馬魚模式動物研究平台，為開展兒科重大遺傳性疾病研究和小分子化合物篩選，助力遺傳發育機制解析和精準診斷等奠定了良好的基礎。

山東大學基礎醫學院博士生導師李雷教授介紹：在遺傳學研究中，基因敲除斑馬魚模型為許多疾病的發病機制研究和藥物研發提供了良好的支撐，在國際上産生了許多重大原創性科學成果！但是目前河南省内具有斑馬魚實驗平台的單位還比較稀少，該院斑馬魚實驗平台的建設有望填補這一空白，促進省内斑馬魚相關生物學研究的進步！

漲知識時間

斑馬魚，成體長約3cm—4cm，是一種常見的熱帶魚。因為全身布滿深藍色的縱紋，成群遊動時猶如奔馳的斑馬群，俗稱“斑馬魚”。它與人類基因有着近87%的高度同源性，有“水中小白鼠”之稱，是人類疾病研究中非常重要的模式生物。

以前研究人員通常将患者的癌細胞植入到有免疫缺陷的齧齒動物中，并監測各種藥物是否能破壞動物體内生長的腫瘤。但建立以老鼠為對象的模型也有不便之處，不僅價格昂貴，并且通常需要2到6個月的時間才能得到實驗結果。

斑馬魚對水質要求不高，體外受精，胚胎體外發育，在24小時内就可發育成形，孵出後約4個月就達到性成熟，此後每隔幾天就可産卵一次，一次可産卵200枚。這些優勢使得生物學家可以在同一代魚身上進行不同的實驗，進而研究病理演化過程，找到病因。此外，斑馬魚的胚胎呈透明狀，生物學家很容易觀察到藥物對其體内器官的影響。

每一條斑馬魚都是一位癌症患者的迷你模型，也是癌症治療的試驗台。