斑馬魚在藥物毒性評(píng)價(jià)中的應(yīng)用

段 蕊，吳昊澤

（天津藥物研究院新藥評(píng)價(jià)有限公司，天津 300301）

斑馬魚在藥物毒性評(píng)價(jià)中的應(yīng)用

段 蕊，吳昊澤

（天津藥物研究院新藥評(píng)價(jià)有限公司，天津 300301）

目前在國(guó)內(nèi)的新藥研發(fā)領(lǐng)域，迫切需要建立有效而又經(jīng)濟(jì)的藥品早期安全性能評(píng)價(jià)體系，在臨床之前進(jìn)行試驗(yàn)階段，藥品的研發(fā)主要的研究對(duì)象是細(xì)胞，通過(guò)細(xì)胞對(duì)藥物以及體外實(shí)驗(yàn)。使用這種方法的優(yōu)勢(shì)在于高效并且快速，但是也是有很多缺陷，所以在對(duì)藥物進(jìn)行研發(fā)的過(guò)程中，需要一種動(dòng)物模型作為實(shí)驗(yàn)對(duì)象，來(lái)整體評(píng)價(jià)藥物的安全性。本文就斑馬魚在藥物毒性評(píng)價(jià)中的應(yīng)用進(jìn)行分析，以供參考。

斑馬魚；藥物早期安全性評(píng)價(jià)；毒性評(píng)價(jià)

斑馬魚模型作為新藥篩選的體內(nèi)實(shí)驗(yàn)生物，具有預(yù)測(cè)性好，并且經(jīng)濟(jì)快速的特點(diǎn)，是體內(nèi)實(shí)驗(yàn)的最佳實(shí)驗(yàn)題，目前有很多醫(yī)藥研發(fā)機(jī)構(gòu)已經(jīng)廣泛的時(shí)候斑馬魚作為藥物毒性與安全性評(píng)價(jià)的實(shí)驗(yàn)動(dòng)物。

1 斑馬魚的生物學(xué)特點(diǎn)及其在藥物早期安全性評(píng)價(jià)中的優(yōu)勢(shì)

斑馬魚作為一種常用的生命科學(xué)研究模式生物，對(duì)體內(nèi)實(shí)驗(yàn)以及體外實(shí)驗(yàn)的缺陷都能夠很好的彌補(bǔ)，并且經(jīng)過(guò)基因分析，斑馬魚與人類的基因相似率高達(dá)87%，具有很高的同源性，與哺乳類動(dòng)物相比，斑馬魚的信號(hào)傳導(dǎo)以及生理結(jié)構(gòu)和功能方面都非常相似，也就是說(shuō)利用斑馬魚作為新藥毒性和安全性評(píng)價(jià)的篩選結(jié)果準(zhǔn)確率基本等同于人體。另外，在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的過(guò)程中，斑馬魚可以作為整個(gè)實(shí)驗(yàn)全程的生命體，能夠準(zhǔn)確的對(duì)藥物在體內(nèi)的分布情況、吸收情況、代謝以及排泄等生理動(dòng)態(tài)方面提供準(zhǔn)確的信息，因此使用斑馬魚作為藥物早期的安全性評(píng)價(jià)是非?？煽康?。一般情況下，斑馬魚的提醒都比較小，這樣不但可以減少藥物的用量，更是具有容易飼養(yǎng)的優(yōu)勢(shì)。

給藥的過(guò)程可以使用多種方式，通暢情況下是將藥物溶解到水環(huán)境中，然后斑馬魚通過(guò)皮膚以及魚鰓直接將藥物吸收。對(duì)于難溶于水環(huán)境的藥物，在給藥的過(guò)程中使用注射的方式在其靜脈或者是卵黃囊中。另外，斑馬魚幼魚受精72小時(shí)以后就可以吞咽，也可以使用口服給藥的方式進(jìn)行。成年斑馬魚一般使用口服給藥的方式，通過(guò)在口中插管進(jìn)行給藥。

由于斑馬魚的繁殖速度以及產(chǎn)量都非常高，一對(duì)成年斑馬魚每次產(chǎn)生的受精卵多大100～300個(gè)，可以滿足體內(nèi)實(shí)驗(yàn)所需要的大量單組實(shí)驗(yàn)生物，在統(tǒng)計(jì)學(xué)上可以得到更加準(zhǔn)確的評(píng)價(jià)效果。所以斑馬魚在藥物的毒性以及安全性評(píng)價(jià)過(guò)程中，不但具有單次實(shí)驗(yàn)給藥量少、經(jīng)濟(jì)以及周期短的特點(diǎn)，更是具備了與哺乳動(dòng)物基因同源性的特點(diǎn)。

2 斑馬魚模型在毒性評(píng)價(jià)中的應(yīng)用

2.1 斑馬魚模型在發(fā)育毒性評(píng)價(jià)中的應(yīng)用

運(yùn)用斑馬魚作為藥物毒性與安全性評(píng)價(jià)之前，斑馬魚是作為發(fā)育遺傳領(lǐng)域的實(shí)驗(yàn)生物模型。上個(gè)世紀(jì)五十年代，Hisaoka等就斑馬魚的毒性與安全性評(píng)價(jià)領(lǐng)域進(jìn)行了深入的研究，同時(shí)發(fā)現(xiàn)巴比妥酸和二乙巴比妥酸等藥物都會(huì)對(duì)斑馬魚的正常發(fā)育產(chǎn)生非常大的影響。在斑馬魚的發(fā)育過(guò)程中，其臟器以及生理系統(tǒng)都有著非常高的藥物敏感度，極易出現(xiàn)畸形的現(xiàn)象，但是斑馬魚的生命非常頑強(qiáng)，在心血管出現(xiàn)畸形的狀態(tài)下能夠存活的非常久，所以對(duì)于藥物的毒性評(píng)價(jià)非常好。斑馬魚的胚胎檢測(cè)技術(shù)在1996年就被歐洲經(jīng)濟(jì)合作與發(fā)展組織作為檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行藥物毒性的檢測(cè)，并且根據(jù)實(shí)驗(yàn)情況進(jìn)行編制了操作指南。在給藥處理過(guò)程中，由于斑馬魚的胚胎是透明的，可以對(duì)斑馬魚的胚胎使用熒光跟蹤以及活體顏料等方法進(jìn)行實(shí)時(shí)跟蹤，可以更加直觀的對(duì)斑馬魚胚胎的心跳、血液循環(huán)以及細(xì)胞運(yùn)動(dòng)等方面進(jìn)行深入的研究。

2.2 心血管毒性評(píng)價(jià)

在進(jìn)行心血管毒性評(píng)價(jià)的過(guò)程中，由于斑馬魚的幼魚身體是透明的，所以在血液循環(huán)以及心臟方面通過(guò)熒光跟蹤等方式可以進(jìn)行更加直觀的觀察，對(duì)其藥物的堆積情況也能之間的觀察到，這樣對(duì)于心臟畸形以及血栓等藥物引起的病癥方面能夠及其方便的找到。通過(guò)斑馬魚對(duì)于藥物心血管毒性以及機(jī)體安全性評(píng)價(jià)，可以對(duì)心臟以及血管的各種病癥指標(biāo)進(jìn)行評(píng)價(jià)，非常直觀并且效率。在我們已知的14類對(duì)哺乳動(dòng)物心血管產(chǎn)生的毒性評(píng)價(jià)方面與3類無(wú)毒害的藥物進(jìn)行評(píng)價(jià)，發(fā)現(xiàn)這14種藥物均會(huì)對(duì)斑馬魚的心臟以及血管方面產(chǎn)生毒性，其中氯氮平等12種藥物均會(huì)造成斑馬魚心率下降并且伴有心率不齊的現(xiàn)象，環(huán)磷酰胺以及紅霉素等會(huì)對(duì)斑馬魚造成心率明顯減慢的毒性。在給藥量達(dá)到亞致死量的濃度下，米托蒽醌、特非那定、氯米帕明和甲硫噠嗪均會(huì)使得斑馬魚出現(xiàn)心包水腫甚至是心臟出血的情況。通過(guò)研究發(fā)現(xiàn)，在進(jìn)行心血管藥物毒性與安全評(píng)價(jià)過(guò)程中，在特異性、敏感性以及成功率方面均達(dá)到了100%，所以在毒性評(píng)價(jià)方面，使用斑馬魚生物模型具有非常重要的價(jià)值。

綜上所述，在眾多的動(dòng)物模型中，斑馬魚作為一種安全性與毒性評(píng)價(jià)最為有效的方法，受到了廣泛的關(guān)注。在醫(yī)藥機(jī)構(gòu)對(duì)新藥進(jìn)行早期開發(fā)階段，具有非常重要的作用，可以有效并快速的篩選藥物，降低新藥的研發(fā)成本以及研發(fā)周期，并且能大大提高新藥的研發(fā)成功率，再結(jié)合各種先進(jìn)的造影技術(shù)甚至是納米技術(shù)，形成更加完善的新藥評(píng)價(jià)體系。

[1] 史慧勤.藥物神經(jīng)毒性評(píng)價(jià)斑馬魚模型的建立及氯胺酮神經(jīng)發(fā)育毒性機(jī)制研究[D].中國(guó)人民解放軍軍事醫(yī)學(xué)科學(xué)院,2012.

[2] 陳汝家,朱俊靖,周盛梅,辛艷飛,宣堯仙,李春?jiǎn)?斑馬魚模型在藥物毒性與安全性評(píng)價(jià)中的應(yīng)用[J].毒理學(xué)雜志,2012,03:224-228.

[3] 劉可春,孫 晨,王希敏,侯海榮.斑馬魚模型在藥物早期安全性評(píng)價(jià)中的應(yīng)用[J].山東科學(xué),2014,05:1-8+13.

本文編輯：吳 衛(wèi)

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ISSN.2095-8242.2017.22.4342.02