模式生物斑馬魚在聽覺領(lǐng)域的應(yīng)用

劉可春，高燕，張?jiān)?，何秋霞，韓利文，李寧，季秀娜，孫晨

(齊魯工業(yè)大學(xué)(山東省科學(xué)院)，山東省科學(xué)院生物研究所， 山東省人類疾病斑馬魚模型與藥物篩選工程技術(shù)研究中心，山東 濟(jì)南 250103)

聽力殘疾是指由于各種原因?qū)е碌碾p耳聽力喪失或聽覺障礙，嚴(yán)重影響著患者的生存質(zhì)量。據(jù)世界衛(wèi)生組織2014年發(fā)布的數(shù)據(jù)顯示，全球約有3.6億人患有耳聾疾病，占全球總?cè)丝诘?%，其中，7歲以下患兒高達(dá)80萬[1]。耳聾疾病嚴(yán)重影響患者的生活、工作和人際交往等,因此，利用合適的動(dòng)物模型，對(duì)耳聾疾病的發(fā)生、發(fā)展進(jìn)行研究，可為該類疾病的治療及相關(guān)藥物的研發(fā)提供新的理論依據(jù)，具有非常重要的意義。

斑馬魚(Daniorerio，Zebrafish)隸屬于鯉科，是近年來興起研究的一種新型脊椎動(dòng)物模式生物，成魚體長(zhǎng)3～4 cm。近年來，包括美國(guó)國(guó)立衛(wèi)生研究院在內(nèi)的國(guó)內(nèi)外科研院所一直致力于將斑馬魚作為模式生物應(yīng)用于脊椎動(dòng)物發(fā)育、生理和疾病等的研究當(dāng)中[2]。在聽力研究領(lǐng)域，斑馬魚憑借其獨(dú)有的生理特征，應(yīng)用日益廣泛?；诖?，本文對(duì)近年來斑馬魚模型在聽覺領(lǐng)域的研究現(xiàn)狀及其進(jìn)展進(jìn)行了綜述。

1 斑馬魚的自身優(yōu)勢(shì)

1.1 斑馬魚的一般特征

斑馬魚是一種小型熱帶魚類，身體呈紡錘形，全身布滿多條深藍(lán)色縱紋。雌魚一年四季均可排卵，每次排卵可多至200余枚。斑馬魚體外受精、體外發(fā)育，由于其胚胎透明，因此整個(gè)發(fā)育過程均清晰可見。斑馬魚受精約120 h后，各個(gè)組織與臟器即已發(fā)育完全。受精約3個(gè)月后，可達(dá)到性成熟。受精約5個(gè)月后，可達(dá)到體成熟[3]。2005年斑馬魚的全基因組已完成測(cè)序，2013年英國(guó)的Sanger研究所完成了斑馬魚的參考基因組測(cè)序。研究人員在此基礎(chǔ)上比較了斑馬魚與人類基因組的異同，并進(jìn)行了系統(tǒng)的全基因組分析，深入解析了斑馬魚編碼基因的功能。研究發(fā)現(xiàn)，約71.4%的人類基因在斑馬魚中均可找到至少一個(gè)同源基因，約69%的斑馬魚基因在人類中也可找到至少一個(gè)同源基因。除此之外，在生理結(jié)構(gòu)、蛋白功能、細(xì)胞內(nèi)部的信號(hào)通路等方面，斑馬魚也表現(xiàn)出與人類極高的相似性[4]。

1.2 斑馬魚的聽覺器官

斑馬魚的聽覺器官主要由內(nèi)耳、韋伯氏器與側(cè)線系統(tǒng)組成[5-6]。成年斑馬魚的內(nèi)耳包含3個(gè)耳石器官(橢圓囊、聽壺、球囊)和3個(gè)相互垂直排列的半規(guī)管(前、后和水平半規(guī)管)。橢圓囊和3個(gè)半規(guī)管共同構(gòu)成斑馬魚的前庭系統(tǒng)，該系統(tǒng)主要負(fù)責(zé)維持機(jī)體的平衡，且對(duì)重力加速度特別敏感，聽壺與球囊則主要負(fù)責(zé)聽覺的形成[7]。在斑馬魚3個(gè)耳石器官的內(nèi)部，各有一塊加厚的區(qū)域，稱為“囊斑”，相當(dāng)于哺乳動(dòng)物內(nèi)耳中的柯蒂氏器(Corti’sorgan)。斑馬魚的囊斑由密集的感覺毛細(xì)胞和支持細(xì)胞組成，兩種細(xì)胞相互隔離，穿插排列。內(nèi)耳中的感覺毛細(xì)胞是一種特化的上皮細(xì)胞，可以感受聲波的機(jī)械振動(dòng)[8]。當(dāng)外界的聲音刺激以機(jī)械振動(dòng)的方式傳遞至內(nèi)耳感覺毛細(xì)胞時(shí)，感覺毛細(xì)胞頂端的纖毛會(huì)發(fā)生彎曲，繼而引發(fā)纖毛膜離子通道的開放，導(dǎo)致膜的去極化，神經(jīng)遞質(zhì)隨即從感覺毛細(xì)胞底部釋放。此時(shí)，外界的聲音刺激即由機(jī)械振動(dòng)轉(zhuǎn)換成了可被聽覺中樞識(shí)別的電信號(hào)。

韋伯氏器是斑馬魚前方幾個(gè)椎骨發(fā)生異變形成的一組具有特定功能的骨片，負(fù)責(zé)將魚鰾與內(nèi)耳中的球囊相互連接。當(dāng)外界的聲音刺激魚體時(shí)，魚鰾可以加強(qiáng)聲波的機(jī)械振幅。隨后，經(jīng)由魚鰾放大的聲波通過韋伯氏器可傳遞至球囊中的感覺毛細(xì)胞，從而最終產(chǎn)生聽覺[9]。通過韋伯氏器，斑馬魚可以感受到高頻率、低強(qiáng)度的聲音。

側(cè)線系統(tǒng)是水生脊椎動(dòng)物特有的皮膚感覺器官，能感受較低頻率的震動(dòng)，具有控制趨流向的定位作用，同時(shí)還能協(xié)助視覺測(cè)定遠(yuǎn)近物體的位置。斑馬魚的側(cè)線系統(tǒng)包括兩種機(jī)械感受器，分別是位于皮膚表面的神經(jīng)丘以及位于皮膚下側(cè)線管內(nèi)的管道神經(jīng)丘[10]。神經(jīng)丘是斑馬魚側(cè)線系統(tǒng)的基本功能單位，每個(gè)神經(jīng)丘中央均包含一簇受神經(jīng)支配的感覺毛細(xì)胞，其功能主要為探測(cè)低頻振動(dòng)和局部水流，調(diào)控逃避、學(xué)習(xí)和捕食等行為[11]。斑馬魚的側(cè)線處感覺毛細(xì)胞在結(jié)構(gòu)、功能、基因調(diào)控和對(duì)耳毒性藥物的反應(yīng)等方面，均與人類內(nèi)耳感覺毛細(xì)胞非常相似。當(dāng)斑馬魚受精約第5 d時(shí)，其側(cè)線神經(jīng)丘處的感覺毛細(xì)胞即已發(fā)育完全[12]。除此之外，由于部分神經(jīng)丘毛細(xì)胞位于斑馬魚皮膚表面，因此其非常便于活體觀察或干預(yù)，如圖1所示。截至目前為止，斑馬魚的側(cè)線神經(jīng)丘已廣泛應(yīng)用于毛細(xì)胞的發(fā)育、再生和聽覺障礙等研究當(dāng)中。

圖1 斑馬魚側(cè)線毛細(xì)胞Fig.1 Sensory hair cells in the zebrafish lateral line system

2 斑馬魚在聽力研究領(lǐng)域的應(yīng)用

2.1 藥物耳毒性評(píng)價(jià)領(lǐng)域的應(yīng)用

耳毒性藥物是指其毒副作用主要損害聽覺系統(tǒng)，中毒癥狀為耳鳴、眩暈、耳聾和平衡失調(diào)等的一類藥物。目前由于缺少簡(jiǎn)便而有效的耳毒性評(píng)價(jià)模型，因此臨床上批準(zhǔn)上市的藥物大多數(shù)缺乏耳毒性的評(píng)價(jià)指標(biāo)。

2005年，Ton等[13]首次以斑馬魚作為實(shí)驗(yàn)動(dòng)物，評(píng)價(jià)了藥物的耳毒性，并初步建立了斑馬魚藥源性耳毒模型。2011年，趙壯等[14]利用斑馬魚模型，研究了3種氨基糖苷類抗生素(慶大霉素、新霉素和鏈霉素)的耳毒性作用。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，上述3種藥物均可影響斑馬魚的耳囊結(jié)構(gòu)和感覺毛細(xì)胞數(shù)量，同時(shí)還可影響聽覺器官發(fā)育相關(guān)的4種基因(Eya1、Val、Otx2和Dlx6a)的表達(dá)。2016年，Yoo等[15]研究了納米銀離子的耳毒性作用。結(jié)果顯示，納米銀離子對(duì)斑馬魚的感覺毛細(xì)胞具有明顯的破壞作用。2018年，Yoo等[16]利用斑馬魚作為實(shí)驗(yàn)動(dòng)物，研究了尼古丁對(duì)感覺毛細(xì)胞的毒害效應(yīng)。結(jié)果顯示，尼古丁可誘導(dǎo)感覺毛細(xì)胞發(fā)生凋亡，且其毒性效果與尼古丁的作用濃度呈劑量依賴性。

2.2 耳毒性保護(hù)藥物篩選領(lǐng)域的應(yīng)用

氨基苷類抗生素是一種由氨基糖與氨基環(huán)醇通過氧橋連接而成的苷類抗生素,因具有抗菌譜廣、抗菌能力強(qiáng)、用藥成本低、過敏反應(yīng)少等特點(diǎn)，在臨床上應(yīng)用非常廣泛。目前,最常見的氨基糖苷類抗生素包括慶大霉素、新霉素、鏈霉素、妥布霉素和阿米卡星等。但是，這類藥物具有較強(qiáng)的耳毒性，能夠殺死哺乳動(dòng)物內(nèi)耳中的感覺毛細(xì)胞，導(dǎo)致聽力的永久性損傷。截止目前為止，氨基糖苷類藥源性耳聾尚無理想的治療方法或者藥物，所以應(yīng)用合適的動(dòng)物模型篩選防治該類疾病的藥物顯得至關(guān)重要。

與人類內(nèi)耳中的感覺毛細(xì)胞類似，斑馬魚的感覺毛細(xì)胞對(duì)氨基糖苷類抗生素的耳毒性反應(yīng)也相當(dāng)敏感。因此以斑馬魚作為動(dòng)物模型，篩選具有抗耳毒性的藥物正日益受到人們的重視。2009年Ou等[17]、2012年Vlasits等[18]分別利用斑馬魚模型，對(duì)美國(guó)食品藥品監(jiān)督管理局批準(zhǔn)的部分藥物進(jìn)行了耳毒性保護(hù)活性篩查。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，六氫芬寧、萊克多巴胺和他莫昔芬等可抑制部分氨基糖苷類抗生素的耳毒性。2014年，Song等[19]應(yīng)用斑馬魚模型研究了一種新型壞死抑制劑(NecroX-5)的感覺毛細(xì)胞保護(hù)活性。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，NecroX-5對(duì)新霉素誘導(dǎo)的感覺毛細(xì)胞凋亡和線粒體損失具有明顯抑制效果。Wu等[20]應(yīng)用斑馬魚模型證實(shí)，維生素C、N-乙酰半胱氨酸和羅布麻素等，均可通過降低體內(nèi)ROS的含量，進(jìn)而緩解新霉素對(duì)感覺毛細(xì)胞的損傷。2016年，Oh等[21]以斑馬魚作為實(shí)驗(yàn)動(dòng)物，研究了抗氧化類物質(zhì)——褪黑素的耳毒性保護(hù)作用。研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)，褪黑素可減少新霉素對(duì)感覺毛細(xì)胞的損傷。Hirose等[22]利用斑馬魚模型對(duì)18種候選藥物的耳毒性保護(hù)活性進(jìn)行了篩查，結(jié)果發(fā)現(xiàn)槲皮素、兒茶素和單寧酸等3種化合物對(duì)新霉素誘導(dǎo)的感覺毛細(xì)胞損傷具有保護(hù)作用。Esterberg等[23]研究了氨基糖苷類抗生素耳毒性的作用機(jī)制,發(fā)現(xiàn)當(dāng)氨基糖苷類抗生素作用于斑馬魚后，線粒體對(duì)鈣離子的攝取可發(fā)生改變，進(jìn)而誘導(dǎo)大量ROS的產(chǎn)生，而這可能就是氨基糖苷類抗生素誘導(dǎo)感覺毛細(xì)胞死亡的作用機(jī)制，2019年，吳艾欣等[24]利用斑馬魚模型研究了丹參提取物對(duì)慶大霉素導(dǎo)致的毛細(xì)胞損傷的保護(hù)作用。結(jié)果顯示，丹參提取物對(duì)慶大霉素誘導(dǎo)產(chǎn)生的耳毒性具有一定的保護(hù)功效。其中，丹酚酸B的穩(wěn)定性經(jīng)過改善后，有望成為潛在的耳毒性保護(hù)藥物。

2.3 毛細(xì)胞再生領(lǐng)域的應(yīng)用

哺乳動(dòng)物內(nèi)耳中的感覺毛細(xì)胞是一種終末分化的細(xì)胞，因此不可再生。如何通過技術(shù)手段，實(shí)現(xiàn)感覺毛細(xì)胞的再生，一直是聽力研究領(lǐng)域的難題之一。2003年，Harris等[25]首次報(bào)道，斑馬魚的感覺毛細(xì)胞在缺損后存在再生現(xiàn)象。因此斑馬魚模型在感覺毛細(xì)胞再生領(lǐng)域具有區(qū)別于哺乳動(dòng)物的獨(dú)特優(yōu)勢(shì)。通過研究斑馬魚感覺毛細(xì)胞再生的機(jī)制，有助于科研人員早日破解哺乳動(dòng)物感覺毛細(xì)胞再生這一難題。

2007年，Hernandez等[26]研究發(fā)現(xiàn)，斑馬魚再生的側(cè)線感覺毛細(xì)胞多來源于表達(dá)Sox2基因的前體細(xì)胞。Millimaki等[27]發(fā)現(xiàn)，與哺乳動(dòng)物類似，斑馬魚的Atoh1基因也是維持感覺毛細(xì)胞分化和發(fā)育的必需基因，當(dāng)該基因過表達(dá)時(shí)，會(huì)誘導(dǎo)斑馬魚生成大量感覺毛細(xì)胞。2008年，Ma等[28]證實(shí)在斑馬魚體內(nèi)，受損后再生的感覺毛細(xì)胞主要是由其側(cè)線神經(jīng)丘處中央群的支持細(xì)胞分裂而來。2010年，Millimaki等[29]發(fā)現(xiàn)，Sox2基因可維持斑馬魚感覺毛細(xì)胞的正常生存。除此之外，在感覺毛細(xì)胞再生過程中，該基因還具有調(diào)控支持細(xì)胞直接轉(zhuǎn)化為毛細(xì)胞的功能。2011年，Schuck等[30]發(fā)現(xiàn)，腹腔注射人工合成的生長(zhǎng)激素，可促進(jìn)斑馬魚內(nèi)耳中感覺毛細(xì)胞的增殖。2012年，Mackenzie等[31]證實(shí)，支持細(xì)胞在斑馬魚感覺毛細(xì)胞的再生過程中起著重要作用。2013年，周婷婷等[32]發(fā)現(xiàn)，Eya1和Six1b兩基因在斑馬魚神經(jīng)丘處感覺毛細(xì)胞再生的過程中起著重要作用。2014年，Jiang等[33]發(fā)現(xiàn)Wnt /β-catenin信號(hào)通路不參與調(diào)控斑馬魚感覺毛細(xì)胞再生過程的啟動(dòng)，只在感覺毛細(xì)胞再生過程的后期起作用。他們的工作為感覺毛細(xì)胞再生相關(guān)的信號(hào)通路研究奠定了基礎(chǔ)。2016年，Lee等[34]發(fā)現(xiàn)MYC與FGF兩條信號(hào)通路對(duì)于斑馬魚感覺毛細(xì)胞的再生是必須的，其中MYC主要參與細(xì)胞增殖，F(xiàn)GF主要參與細(xì)胞分化。2019年，Tang等[35]應(yīng)用斑馬魚模型研究發(fā)現(xiàn)，當(dāng)斑馬魚的神經(jīng)丘毛細(xì)胞被新霉素破壞時(shí)，Wnt和FGF兩條信號(hào)通路可以緊密結(jié)合，共同調(diào)控祖細(xì)胞與再生細(xì)胞的增殖。

3 斑馬魚在聽力研究領(lǐng)域的常用技術(shù)方法

3.1 活體染色技術(shù)

活體染色是指利用某些無毒或毒性小的染料，來標(biāo)記動(dòng)植物的組織和細(xì)胞，但是又不影響其生命活動(dòng)或產(chǎn)生任何物理、化學(xué)變化以致引起動(dòng)植物死亡的一種染色技術(shù)。斑馬魚由于體外受精、體外發(fā)育，且發(fā)育早期胚胎透明，因此特別適合活體染色。除此之外，由于斑馬魚的感覺毛細(xì)胞對(duì)某些特殊熒光染料如YO-PRO1、FM1-43和FM4-64等具有選擇吸收性，因此借助這些熒光染料和成像技術(shù)，可直接對(duì)其進(jìn)行實(shí)時(shí)觀察。

2008年，Chiu等[36]利用YO-PRO1對(duì)斑馬魚的側(cè)線神經(jīng)丘毛細(xì)胞進(jìn)行了活體標(biāo)記，并在此基礎(chǔ)上篩查了美國(guó)食品藥品監(jiān)督管理局批準(zhǔn)上市的約1040種藥物，結(jié)果顯示其中21種藥物具有耳毒性。2009年，Tanimoto等[37]借助FM1-43對(duì)斑馬魚內(nèi)耳中的感覺毛細(xì)胞進(jìn)行標(biāo)記后發(fā)現(xiàn)，當(dāng)聽覺傳遞通路形成以后，伴隨著內(nèi)耳的發(fā)育，斑馬魚中樞神經(jīng)系統(tǒng)的聽覺輸入也隨之產(chǎn)生。Gleason等[38]利用FM4-64標(biāo)記了斑馬魚側(cè)線神經(jīng)丘處的感覺毛細(xì)胞。隨后的研究發(fā)現(xiàn)，Tmie蛋白對(duì)于斑馬魚聽力的形成和平衡的維持是必須的。2013年，Thomas等[39]使用FM1-43對(duì)斑馬魚的側(cè)線神經(jīng)丘感覺毛細(xì)胞進(jìn)行染色后發(fā)現(xiàn)，順鉑誘導(dǎo)的毛細(xì)胞死亡依賴于毛細(xì)胞上功能型機(jī)械感知通道的存在。

3.2 行為學(xué)技術(shù)

行為學(xué)技術(shù)多用于對(duì)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的高級(jí)中樞神經(jīng)功能、運(yùn)動(dòng)能力和精神狀態(tài)等進(jìn)行評(píng)估，可全面反映動(dòng)物的整體狀態(tài)。由于斑馬魚的聽覺器官位于體表，因此很容易利用行為學(xué)技術(shù)對(duì)其聽覺功能進(jìn)行檢測(cè)。這些行為學(xué)檢測(cè)方法對(duì)斑馬魚聽覺系統(tǒng)的功能評(píng)估來說，既經(jīng)濟(jì)又可靠，相應(yīng)的技術(shù)簡(jiǎn)單且有效[40]。

2005年，Zeddies等[41]研究發(fā)現(xiàn)，聽覺誘發(fā)驚恐反射可作為斑馬魚前庭功能評(píng)價(jià)的有效指標(biāo)。2012年，Suli等[42]報(bào)道，趨流性實(shí)驗(yàn)可用于評(píng)價(jià)斑馬魚側(cè)線神經(jīng)丘內(nèi)感覺毛細(xì)胞的功能。Cervi等[43]對(duì)斑馬魚聽覺敏感的聲頻范圍進(jìn)行研究后發(fā)現(xiàn)，斑馬魚的聽覺敏感與訓(xùn)練中使用的聲音刺激的頻率高低密切相關(guān)。2015年，Niihori等[44]通過評(píng)估斑馬魚模型的游泳行為，對(duì)順鉑造成的感覺毛細(xì)胞損失進(jìn)行研究，首次證明游泳行為的恢復(fù)可以作為毛細(xì)胞功能修復(fù)的生物學(xué)標(biāo)志。2017年，Yang等[45]揭示了驚嚇反應(yīng)、前庭-眼反射和流變趨向性等應(yīng)用于斑馬魚行為評(píng)估中的可行性，及其在聽覺領(lǐng)域的應(yīng)用潛力。2018年，Liu等[46]發(fā)現(xiàn)，噪聲刺激可顯著干擾正常斑馬魚的行為活動(dòng)，但是當(dāng)斑馬魚的感覺毛細(xì)胞被慶大霉素破壞后，其對(duì)噪音的敏感度會(huì)明顯降低，行為活動(dòng)也會(huì)發(fā)生顯著改變。因此該研究表明，由噪聲引起的斑馬魚行為學(xué)的變化，可作為一種評(píng)估聽力的有效方法。

3.3 基因編輯技術(shù)

基因編輯技術(shù)是近年來興起的一種能夠?qū)δ繕?biāo)基因進(jìn)行定向“編輯”的技術(shù)。通過該技術(shù)，可實(shí)現(xiàn)對(duì)靶標(biāo)基因的功能研究。截止目前為止，科研人員已在斑馬魚模型中發(fā)現(xiàn)了約50種聽覺相關(guān)基因，這些基因中的許多種同樣影響著人類和脊椎動(dòng)物的內(nèi)耳[47]。因此利用基因編輯技術(shù)，對(duì)斑馬魚的聽覺相關(guān)基因進(jìn)行研究，將具有重要意義。

2017年，Schwarzer等[48]利用CRISPR/Cas9技術(shù)干擾了Dlx3b和Dlx4b兩基因在斑馬魚體內(nèi)的表達(dá)，隨后發(fā)現(xiàn),上述兩基因?qū)υ缙诟杏X毛細(xì)胞的正常發(fā)育是必需的。2018年，Pei等[49]通過CRISPR/Cas9技術(shù)，構(gòu)建了多種基因突變斑馬魚，并在此基礎(chǔ)上開發(fā)了可應(yīng)用于分析感覺毛細(xì)胞發(fā)育和再生的高通量篩選技術(shù)。應(yīng)用該技術(shù)，他們對(duì)254種突變的基因進(jìn)行了篩選，并明確了其中7種基因可特異地影響斑馬魚感覺毛細(xì)胞的再生。同年，Zhang等[50]應(yīng)用CRISPR/Cas9技術(shù)構(gòu)建了Mtu1基因表達(dá)缺陷的斑馬魚。該斑馬魚模型表現(xiàn)出聽力障礙、驚嚇反應(yīng)與游泳行為異常等。除此之外，上述基因缺陷型斑馬魚內(nèi)耳中與側(cè)線處毛細(xì)胞的數(shù)量均明顯減少,該研究為耳聾疾病的發(fā)病機(jī)制提供了新的理論依據(jù)。

3.4 轉(zhuǎn)基因技術(shù)

轉(zhuǎn)基因技術(shù)是指利用現(xiàn)代生物技術(shù)，將人們期望的目標(biāo)基因，經(jīng)過人工分離、重組后，導(dǎo)入并整合到生物體的基因組中，從而改善生物原有的性狀或賦予其新的性狀的一種技術(shù)。應(yīng)用轉(zhuǎn)基因技術(shù)，科研人員可實(shí)現(xiàn)斑馬魚聽覺器官的特異熒光標(biāo)記，或構(gòu)建聽覺相關(guān)基因表達(dá)缺陷的活體動(dòng)物模型，為聽覺領(lǐng)域的研究提供新的實(shí)驗(yàn)動(dòng)物。

2014年，馮曉等[51]利用轉(zhuǎn)基因技術(shù)構(gòu)建了POU4f3基因缺陷的斑馬魚，并以其為實(shí)驗(yàn)動(dòng)物，進(jìn)一步研究了耳聾基因Gfi與POU4f3的關(guān)系。研究發(fā)現(xiàn)，POU4f3可調(diào)控Gfi的表達(dá)，且兩基因的表達(dá)均與神經(jīng)組織的發(fā)育密切相關(guān)。2017年，Li等[52]通用轉(zhuǎn)基因技術(shù)構(gòu)建Cldn7b基因突變的轉(zhuǎn)基因斑馬魚，研究發(fā)現(xiàn)，該基因可調(diào)控內(nèi)耳的形成與功能。2018年，Matern等[53]利用轉(zhuǎn)基因技術(shù)，構(gòu)建了一種新型的熒光轉(zhuǎn)基因斑馬魚品系——Tg(myo6b:RiboTag),被血凝素標(biāo)記的線粒體可特異地在該品系斑馬魚毛細(xì)胞內(nèi)表達(dá)。以上述轉(zhuǎn)基因斑馬魚為實(shí)驗(yàn)動(dòng)物，結(jié)合免疫共沉淀技術(shù)，可方便科研人員研究感覺毛細(xì)胞內(nèi)特異的基因表達(dá)情況。同年，Itallia等[54]應(yīng)用轉(zhuǎn)基因技術(shù)，構(gòu)建了毛細(xì)胞上的跨膜蛋白突變體斑馬魚，研究發(fā)現(xiàn)，Tmie蛋白可調(diào)控Tmc1/2蛋白在毛細(xì)胞上的定位。

4 結(jié)語

斑馬魚作為一種介于細(xì)胞與哺乳動(dòng)物之間的新型脊椎動(dòng)物模式生物，在聽力研究領(lǐng)域擁有巨大的潛力。以其作為實(shí)驗(yàn)動(dòng)物，有助于科研人員對(duì)藥物或化合物的耳毒性及耳毒性保護(hù)活性進(jìn)行高通量的快速篩選評(píng)價(jià)。除此之外，科研人員還可借助斑馬魚模型，對(duì)聽力相關(guān)基因的功能進(jìn)行深入研究，為人類聽覺毛細(xì)胞再生這一難題的破解提供新的實(shí)驗(yàn)思路與科研數(shù)據(jù)。目前，隨著斑馬魚基因組計(jì)劃的進(jìn)一步完善，以及轉(zhuǎn)基因和基因編輯等分子生物學(xué)技術(shù)的不斷涌現(xiàn)，斑馬魚模型在聽力研究領(lǐng)域的應(yīng)用必將更為廣泛。