小小斑馬魚：全身透明立奇功

何東明

為何叫我斑馬魚

我的名字帶有“斑馬”二字，是因?yàn)槲业捏w側(cè)有縱向的暗藍(lán)色與銀色相間的條紋，就像斑馬的條紋那樣。我們的俗稱又叫“花條魚”和“藍(lán)條魚”。實(shí)際上，我小時(shí)候就1 ～2毫米，長(zhǎng)大了也就4～5厘米，身一體呈紡錘形。我原來是生活在印度、孟加拉國(guó)這些熱帶地區(qū)的淡水魚，在水溪、江河里都能見著。條紋的多少和寬窄的不同，以及鰭的差異，形成了多個(gè)不同的家族。魚胚全身透明是一大特點(diǎn)，就連鰭都是透明的。要想一分雌雄呀，就看外表。雄魚體形較細(xì)長(zhǎng)，顏色略深，條紋較為顯著。

科學(xué)家把我們請(qǐng)進(jìn)了實(shí)驗(yàn)室

斑馬魚和人類有著很多內(nèi)在的相近之處，如同源基因比例高達(dá)87%，某些疾病相關(guān)基因與人類基因相近度高達(dá)99%，大腦與人類的一樣都是左右分工，都有一定的決策能力，等等。加化合物簡(jiǎn)單處理就可以構(gòu)建大規(guī)模的基因突變魚庫，這可是小白鼠做不了的?，F(xiàn)在，我們可以在構(gòu)建的轉(zhuǎn)基因斑馬魚模型中觀察組織或器官的發(fā)育，例如看心臟發(fā)育、看造血過程的發(fā)熒光變化等。

斑馬魚VS小白鼠

斑馬魚的飼養(yǎng)成本低（5～10天的幼魚吃草履蟲，之后就吃豐年蝦，都是常見便宜的餌料），3～4個(gè)月就長(zhǎng)大。而在進(jìn)化上跟人類更接近的小白鼠，飼養(yǎng)它們可是要花費(fèi)比斑馬魚多數(shù)十倍的實(shí)驗(yàn)經(jīng)費(fèi)。而且相比于斑馬魚，小白鼠難以進(jìn)行大規(guī)模繁育，也不能通過簡(jiǎn)易化學(xué)方法去構(gòu)建突變體。

小小魚兒奇功多

2008年，科學(xué)家首次給斑馬魚胚胎發(fā)育全程錄像，也就是從魚卵-直看到胚臺(tái)發(fā)育為魚兒?？茖W(xué)家們還通過一種能用于看發(fā)熒光的微小物件的顯微鏡，長(zhǎng)時(shí)程地觀察追蹤活體斑馬魚胚胎的造血干細(xì)胞——這就是2018年中科院的潘巍峻老師等入通過觀察斑馬魚研究發(fā)現(xiàn)的“白細(xì)胞歸巢”的全過程。

自血病這種可怕的疾病很多時(shí)候得進(jìn)行造血干細(xì)胞移植，但找骨髓配型成功的概率是百萬分之一。即使幸運(yùn)找著了，還有一道大坎，那就是讓造血干細(xì)胞成功在身體肉準(zhǔn)確地安家或叫歸巢。現(xiàn)在要輸入幾千萬個(gè)到上億個(gè)干細(xì)胞，可真正起作用的可能就幾十個(gè)到幾百個(gè)，也就是不清楚是不是所有的干細(xì)胞都能歸巢。借助斑馬魚作出的貢獻(xiàn)，中國(guó)科學(xué)家通過自主創(chuàng)新。成功地攻克了世界性的難題。

再來看看斑馬魚超強(qiáng)的再生能力。高度進(jìn)化的人類再生能力是很弱的（除了皮膚、肝臟），而小斑馬魚卻擁有驚人的組織器官再生修復(fù)能力，其中對(duì)斑馬魚視網(wǎng)膜修復(fù)的研究為盲人重見光明帶來希望。

2006年7月，美國(guó)密歇根太學(xué)的科學(xué)家發(fā)現(xiàn)，損傷后的成年斑馬魚的視網(wǎng)膜內(nèi)有一類放射狀膠質(zhì)細(xì)胞，會(huì)重新增殖并轉(zhuǎn)變?yōu)榛罨亩嗄苌窠?jīng)祖細(xì)胞，從而修復(fù)損傷的視網(wǎng)膜，讓魚兒重見光明。受斑馬魚胞啟發(fā)，2007年8月，英國(guó)的科學(xué)家通過分析18個(gè)月至91歲的捐獻(xiàn)者的視網(wǎng)膜組織細(xì)胞，也發(fā)現(xiàn)了有斑馬魚那樣相似的特殊干細(xì)胞。通過移植到視網(wǎng)膜損傷模型大鼠的視網(wǎng)膜下的部位，這些細(xì)胞就會(huì)移動(dòng)到視網(wǎng)膜并進(jìn)行修復(fù)。但人的視網(wǎng)膜受損后，這些細(xì)胞在分化為構(gòu)成視網(wǎng)膜的多種細(xì)胞上會(huì)受到限制（類似于視網(wǎng)膜受損前的斑馬魚視網(wǎng)膜中的細(xì)胞不能分化）。看來，只要找出促使斑馬魚視網(wǎng)膜再生的秘密，就有希望通過解除人眼中放射性膠質(zhì)細(xì)胞所受的限制，使其再次活化并參與再生，讓盲人重見光明啦。

事實(shí)上。通過斑馬魚這種實(shí)驗(yàn)動(dòng)物，可以有效構(gòu)建神經(jīng)、免疫系統(tǒng)、腫瘤等疾病模型，這些太大推動(dòng)了相關(guān)科學(xué)研究，促進(jìn)了找尋阿爾茨海默癥、帕金森病、失眠、亨廷頓舞蹈癥、白血病等的治療方法。但在研究白血病的發(fā)病機(jī)制時(shí)，斑馬魚兒要遭受福爾馬林這種可怕毒物的處理，最后即便沒有患白血病也損傷嚴(yán)重。