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脑出血是指非外伤性脑实质内部血管破裂引发的脑内出血病症,占全部脑卒中的20%~30%,急性期病死率为30%~40%。羟甲基戊二酸单酰辅酶A还原酶(HMGCR)是他汀类药物发挥抑制作用的直接作用点,HMGCR功能被抑制会影响血管的完整性和稳定性,诱发脑出血。由于斑马鱼大脑具有典型脊椎动物脑部形态学特征,血管与神经系统在分子信号通路上与人和哺乳动物的同源性达到85%以上。在大量摄入辛伐他汀后,斑马鱼脑部也会出现脑出血的情况,患有脑出血的斑马鱼的脑部会出现明显的片状出血,而正常斑马鱼没有;由于脑出血斑马鱼的心搏输出量和血流速度也会降低,利用血流分析仪可明显观察到。脑出血可直接造成反应迟钝、运动功能障碍,可通过行为分析软件观察斑马鱼的行为轨迹。我们评价斑马鱼脑出血有4个指标:1.脑出血发生率;2.心搏输出量;3.血流速度;4.行为学(运动改善)。斑马鱼实验模型-药物、化妆品功效评价。药效实验报价
在药物开发的过程中,药物的有效性评价是决定药物终能否上市的关键之一。药物有效性研究包括了动物试验中的药效学研究和人体临床试验中的有效性研究。对于药物研发来说,动物药效学试验是人体试验的基础,因为如果一个化合物要作为药物用于人类,必须要有一定的动物研究的结果,再用于人体研究,才符合伦理学的原则。因此动物研究的目的就是为保证化合物初次用于人体的安全有效性,动物试验应显示主要的药效作用和毒性以及药代动力学特性,人们需要根据动物试验的结果为临床试验推荐适应症、计算进入人体试验的安全剂量。而只有通过人体临床试验证明药物的安全有效性后,药物才能终获得上市,广泛应用。检测药效实验利用斑马鱼模型评价软骨修复功效。
斑马鱼的基因与人类基因的相似度达到87%,斑马鱼肝脏中有许多与哺乳动物同源的脂质代谢酶,与哺乳动物对外源化学物质的防御机制相当,包括酶的诱导和氧化应激。而且斑马鱼幼鱼通体透明,容易观察到毒性表型。酒精性肝损伤是全世界发病率和死亡率的主要原因,酒精性肝损伤是过量饮酒的结果。当患者继续饮酒时,会诱发严重的肝损伤形式,如脂肪性肝炎,纤维化,肝硬化和肝细胞。用乙醇可以诱发斑马鱼肝脏损伤,模拟人的肝脏疾病。我们评价斑马鱼肝脏毒性有4个指标:1.肝脏面积;2.肝脏变性程度;3.卵黄囊吸收延迟的发生率(卵黄囊是脂肪,卵黄囊吸收与肝功能密切相关);4.肝脏病理切片。
利用斑马鱼模型评价保护心肌作用。心肌损伤多数是由于炎症、缺血、冠状动脉狭窄等因素引发的心肌损伤,常表现为胸闷、胸痛、气短、四肢乏力、心慌、恶心呕吐等症状。斑马鱼心脏包含心房、心室和静脉窦,心电图谱也与哺乳动物类似。而且斑马鱼生长发育周期短,胚胎透明易观察,心脏在受精后48小时就发育完全,有利于开展心肌损伤保护剂的研究。盐酸异丙肾上腺素可以诱导斑马鱼心率加快,心肌持续收缩,心肌耗氧量持续增加,心脏由代偿性收缩转化为失代偿,终将导致心肌损伤,使心肌细胞凋亡。经过特异性荧光染色(凋亡细胞呈绿色),心肌损伤的斑马鱼在心脏部位会布满凋亡细胞,可以明显被观察到。利用斑马鱼模型评价心血管毒性。
贫血是指人体外周血红细胞容量减少,低于正常范围下限的一种常见的临床症状。溶血性贫血是由于红细胞的破坏增速、增多,超过造血补偿能力范围时所发生的一种贫血。斑马鱼造血系统的形成,包括红系、髓系、淋系及巨核系为主的造血系统,其相关的转录因子及信号转导通路同人类有高度的同源性,这些特点使斑马鱼在人类造血系统和血液疾病的研究中有着更加大量的应用。研究表明,苯肼是一种溶血剂。苯肼作用于红细胞膜,加速膜表面亮氨酸、赖氨酸及组氨酸的水解,使大量红细胞迅速遭到破坏;同时可选择性地氧化膜骨架和α珠蛋白,并将磷脂酰丝氨酸易位至红细胞表面,导致红细胞变形性降低,增强红细胞黏附到细胞外基质的能力从而破坏循环血中的成熟红细胞,使血红蛋白变性聚集、形成Heinz小体,使得红细胞的破坏速度远大于机体红细胞再造的能力,导致机体发生溶血性贫血。用邻联茴香胺染色法对红细胞进行特异性染色(呈红色),贫血斑马鱼心脏部位的红细胞较正常斑马鱼明显减少。由于斑马鱼早期出现血液循环时胚胎透明,在解剖显微镜下可以观察到。斑马鱼模型评价基因毒性。眼科药物安评
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