落户郑州的小鱼帮忙干大事 斑马鱼竟是癌症治疗的试验台

手持一根细如发丝的显微注射针，眼睛注视着显微镜下的斑马鱼胚胎，脚踩着一块脚踏板，利用压力脉冲把溶液，注射进一颗颗直径约为1.6毫米的透明软体球状鱼卵中，屏住呼吸，进行一次连续注射。这是一项显微镜下的斑马鱼胚胎注射实验，实验目的是获得基因突变的斑马鱼样本，进行与人类相关的疾病研究。这样的实验不在大学实验室，而是藏身于街巷闹市的医院里。

博士打工的“水族馆”

“我们都叫自己‘博士渔夫’，其实就是职业饲养斑马鱼的。”昨日，在河南省儿童医院东三街院区儿科医学研究所，斑马鱼研究平台的“渔夫”李纪同博士笑着说，目前实验室和他一样的“博士渔夫”还有王龙飞、马晓翠等人，十多名团队成员毕业于中国科学院、华中科技大学、山东大学等国内知名科研院校，在“博士渔夫”的精心管理下，上万条斑马鱼家族成员在不断壮大。

“鱼儿其实很聪明，它反应灵敏，逃脱非常快……”正说着，“渔夫”李纪同拿着一个带有过滤网的漏勺，准备选中“目标”进行实验。

这个占地三十平方米的养殖鱼房里，三套独立的自动水循环养殖系统上装有大小不同的养殖箱，每个水箱上都清楚标注实验的相关信息。成群的鱼儿游来游去，乍一看这里像个水族馆。但这里养殖的斑马鱼和水产市场上五颜六色的斑马鱼不同，它们是从中科院水生所“国家斑马鱼资源中心”的斑马鱼引进繁育而来。

“养殖系统就是一个生态产业链，从交配、孕育、喂食、养殖全过程都在这里进行。”研究人员周馨魁说，除了养殖斑马鱼，他们还要养殖斑马鱼吃的草履虫和丰年虾，调节控制水的温度、硬度、电阻等参数，还要设定固定的日常光照时间。“鱼儿也像个孩子，饿了要吃饱、睡觉要关灯，这一切都是为了让它们在实验室能大规模繁育。”

“养殖方便、繁殖周期短、产卵量大。”李纪同说，这也为科研提供了便利，这是养殖斑马鱼的优势。

斑马鱼不大“功劳”可不小

“养鱼”并不是“博士渔夫”们的主业，难的是技术含量更高的研究实验，想要实现成果转化更是异常艰辛。

近年来，用斑马鱼建立体内肿瘤移植模型，已逐渐成为一种新的趋势，适用于临床前药效学评估和抗癌药物早期筛选。作为模式动物，斑马鱼可以和多种人类疾病建立相对应的模型，从而进行相应研究，包括癌症在内的约2000种人类疾病都能体现在斑马鱼身上。研究斑马鱼的最终目的是找到治愈人类相关疾病的方法。如肿瘤、眼耳疾病、神经系统疾病、肝肾疾病、心血管疾病等，研究价值非常大。

比如在斑马鱼体内植入人类肿瘤，建立斑马鱼——人类癌症移植模型，就能帮助癌症患者筛选药物；在斑马鱼身上得出的水质监测结果，多数情况下可能适用于人类；对斑马鱼运动行为的分析还能进行运动障碍、抑郁症、孤独症等疾病研究。

据介绍，成年斑马鱼心脏细胞具备可再生功能，这一发现随后在新生小白鼠身上也得到了验证，按照这些线索，科研人员就有可能发现人类心脏再生的奥秘。此外，斑马鱼也是新药实验的“急先锋”，一些新药成分在被发现后先要在斑马鱼身上试用，以便能快速找到潜在的、可发挥作用的基因位点，然后再进入临床试验。

儿科医学研究所斑马鱼转化医学创新平台主任张耀东博士说，省儿童医院儿科医学研究所的斑马鱼实验平台于2019年10月搭建，平台下能进行斑马鱼显微注射、行为学分析、心电图测量、心率血流测量分析等相关实验，平台内的硬件设备配置已经达到国内先进水平。

我国关于斑马鱼的科学研究也就是最近这10年，2011年，“斑马鱼模型和技术研究”被列入科技部重大新药创制专项“十二五”实施计划。我省的斑马鱼研究虽然起步晚，但发展速度较快。张耀东说：“目前我们已建立多种遗传疾病基因敲除、肿瘤异种移植、缺氧脑损伤及早产儿视网膜病变斑马鱼疾病模型等，很有研究价值。”

专家观点

首都医科大学附属北京儿童医院出生缺陷遗传学研究室主任郝婵娟研究员介绍：河南省儿童医院儿科医学研究所建立的斑马鱼模式动物研究平台，为开展儿科重大遗传性疾病研究和小分子化合物筛选，助力遗传发育机制解析和精准诊断等奠定了良好的基础。

山东大学基础医学院博士生导师李雷教授介绍：在遗传学研究中，基因敲除斑马鱼模型为许多疾病的发病机制研究和药物研发提供了良好的支撑，在国际上产生了许多重大原创性科学成果！但是目前河南省内具有斑马鱼实验平台的单位还比较稀少，该院斑马鱼实验平台的建设有望填补这一空白，促进省内斑马鱼相关生物学研究的进步！

涨知识时间

斑马鱼，成体长约3cm—4cm，是一种常见的热带鱼。因为全身布满深蓝色的纵纹，成群游动时犹如奔驰的斑马群，俗称“斑马鱼”。它与人类基因有着近87%的高度同源性，有“水中小白鼠”之称，是人类疾病研究中非常重要的模式生物。

以前研究人员通常将患者的癌细胞植入到有免疫缺陷的啮齿动物中，并监测各种药物是否能破坏动物体内生长的肿瘤。但建立以老鼠为对象的模型也有不便之处，不仅价格昂贵，并且通常需要2到6个月的时间才能得到实验结果。

斑马鱼对水质要求不高，体外受精，胚胎体外发育，在24小时内就可发育成形，孵出后约4个月就达到性成熟，此后每隔几天就可产卵一次，一次可产卵200枚。这些优势使得生物学家可以在同一代鱼身上进行不同的实验，进而研究病理演化过程，找到病因。此外，斑马鱼的胚胎呈透明状，生物学家很容易观察到药物对其体内器官的影响。

每一条斑马鱼都是一位癌症患者的迷你模型，也是癌症治疗的试验台。