【评价原理】

炎症是免疫系统对组织损伤和感染的一种反应，主要特点就是白细胞（粒细胞、巨噬细胞）会聚集在感染组织周围。斑马鱼的免疫系统非常类似于哺乳动物。创伤发生时，中性粒细胞、巨噬细胞对创伤性炎症几乎同时作出应答，中性粒细胞迁移速度快，先募集到损伤部位处，随后巨噬细胞才到达。数小时后，炎症开始消退，巨噬细胞和中性粒细胞离开损伤部位。内毒素（LPS）是革兰氏阴性菌细胞壁的组成成分，我们将其注射到斑马鱼卵黄囊，诱导炎症介质的产生。斑马鱼的中性粒细胞发生免疫应答，聚集在卵黄囊。

采用转基因中性粒细胞荧光鱼（呈绿色），可在荧光显微镜在观察到斑马鱼卵黄囊的中性粒细胞比正常斑马鱼明显增多。

【实验方案】

我们将受测试斑马鱼分成三组，分别是正常对照组、模型对照组和服用抗炎组。其中正常对照组未注射LPS，模型对照组和抗炎组均注射LPS（LPS通过注射到卵黄囊的方式摄入到斑马鱼体内）。抗炎药组在注射LPS之前摄入吲哚美辛、阿司匹林、布洛芬和双氯芬酸之类的抗炎药。

服用一段时间抗炎药后，我们观察斑马鱼卵黄囊内中性粒细胞数量，并通过Q-PCR检测TNF-α、COX-2、IL-1β、IL-6和IL-10炎症相关因子的表达。

【结果展示】

图1. 斑马鱼卵黄囊内中性粒细胞表型图

黄色虚线区域为卵黄囊，绿色颗粒为中性粒细胞

可以看到，服用/注射抗炎药组卵黄囊内中性粒细胞比模型对照组明显，未出现中性粒细胞大量募集情况。

以IL-6、IL-10基因为例，提供柱状图。

图2. 斑马鱼IL-6基因相对表达量

与模型对照组比较，**p < 0.01

可以看到，服用/注射抗炎药组斑马鱼与模型对照组比较，IL-6基因表达明显下调。

图3. 斑马鱼IL-10基因相对表达量

与模型对照组比较，***p < 0.001

可以看到，服用/注射抗炎药组斑马鱼与模型对照组比较，IL-10基因表达明显下调。

【评价结论】

1.经过每组30尾斑马鱼的对比实验，服用/注射抗炎药组卵黄囊内中性粒细胞数量比正常对照组略多，未出现模型对照组中性粒细胞募集情况，且TNF-α、COX-2、IL-1β、IL-6和IL-10炎症因子明显下调。

2.本实验证实了吲哚美辛、阿司匹林、布洛芬和双氯芬酸具有显著的抗炎作用，且抑制TNF-α、COX-2、IL-1β、IL-6和IL-10炎症相关因子的表达。

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【评价原理】

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，肝硬化和肝细胞癌。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。

【实验方案】

我们将受测试斑马鱼分成三组，分别是正常对照组、模型对照组和服用肝保护剂组。其中正常对照组未摄入乙醇，模型对照组与服用肝保护剂组都摄入了等量的乙醇（乙醇通过溶解到养鱼用水中的方式摄入到斑马鱼体内）。肝保护剂组在摄入对乙醇的同时摄入美他多辛之类的肝保护剂。

服用一段时间肝保护剂后，我们在显微镜下观察斑马鱼肝脏及卵黄囊表型，同时制作成病理切片观察肝脏的病理结构变化。

【结果展示】

从病理切片中也能看出来，正常对照组肝细胞核规则清晰，肝细胞结构正常，边缘清晰。乙醇处理后，斑马鱼肝细胞结构模糊、肝细胞核肿大，肝组织出现脂肪空泡样变性，而肝保护剂组细胞和正常斑马鱼中形态相似。

【评价结论】

1.经过每组30尾斑马鱼的对比实验，肝保护剂组斑马鱼肝脏与正常对照组相似，并未出现模型对照组的肝脏肿大、肝变性和卵黄囊吸收延迟情况。

2.本实验证实美他多辛对斑马鱼肝脏的保护作用。

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【评价原理】

糖尿病是一种由遗传基因决定的与感染、肥胖等环境因素促发有关的疾病，其基本病理生理为绝对或相对性胰岛素分泌不足引起的代谢紊乱。高血脂患者由于血液中胆固醇、油脂含量过多，就会使过多油脂沉积于血管壁上，容易使动脉管壁增厚、变硬、失去弹性，导致动脉硬化。斑马鱼食欲调节（如血清素）和胰岛素调节功能与人类相似，斑马鱼其他涉及葡萄糖体内平衡的器官系统（包括脑、肝、脂肪细胞组织和骨骼肌）的发育和功能也与哺乳动物类似。斑马鱼在糖脂负荷状态下表现出持续高血糖、高血脂现象，用高糖高脂饲料可以诱发斑马鱼高血糖，模拟人的二型糖尿病。

用转基因绿色血管荧光斑马鱼（呈绿色），患有高糖高脂的斑马鱼眼部血管壁厚度较正常斑马鱼明显增厚，在共聚焦显微镜下可以观察到。

【实验方案】

我们将受测试斑马鱼分成三组，分别是正常对照组、模型对照组和降糖降脂产品组。其中正常对照组未摄入高糖高脂饲料，模型对照组与服用降糖降脂产品组都摄入了等量的高糖高脂饲料（高糖高脂饲料通过溶解到养鱼用水中的方式摄入到斑马鱼体内）。降糖降脂产品组在摄入高糖高脂饲料的同时摄入松花蛹虫草之类的降糖降脂产品。

服用一段时间降糖降脂产品后，我们用共聚焦显微镜下观察斑马鱼眼部血管壁厚度。

【结果展示】

图1. 斑马鱼眼部血管壁厚度

白色箭头所指为血管壁

可以看到，模型对照组的眼部血管壁厚度较正常对照组明显增厚，而降糖降脂产品组斑马鱼眼部血管壁厚度与正常对照组相近。

【评价结论】

1.经过每组30尾斑马鱼的对比实验，降糖降脂产品组斑马鱼眼部血管壁厚度与正常对照组相近，并未出现模型对照组眼部血管壁增厚的情况。

2.本实验证实了松花蛹虫草具有眼部血管壁厚度增厚改善功效。

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【评价原理】

细菌感染是致病菌或条件致病菌侵入血循环中生长繁殖，产生毒素和其他代谢产物所引起的急性全身性感染。斑马鱼有着与哺乳动物非常相似的发育良好的免疫系统(包括特异性免疫和非特异性免疫），使得斑马鱼成为了研究病菌感染机制和筛选抗菌剂非常有用的动物模型。

经过荧光标记的细菌（呈红色）注射进入斑马鱼体内，生长繁殖，可以明显地被观察到。

【实验方案】

我们将受测试斑马鱼分成两组，分别是模型对照组和服用抗菌剂组。模型对照组与服用细菌抑制剂组都注射了等量的细菌（细菌通过静脉注射的方式入到斑马鱼体内）。服用抗菌剂组在注射细菌后摄入阿奇霉素、比阿培南、利奈唑酮之类的抗菌剂。

服用一段时间抗菌剂后，我们将斑马鱼置于荧光显微镜下观察细菌数量的变化。

【结果展示】

图1. 斑马鱼体内细菌繁殖表型图

白色箭头所指红色颗粒为细菌

可以看到，服用抗菌剂组的体内细菌数量较模型对照组显著减少，未出现全身性感染。

【评价结论】

1.经过每组30尾斑马鱼的对比实验，服用抗菌剂组的斑马鱼体内细菌数量较模型对照组显著减少，未出现全身性感染。

2.本实验证实了阿奇霉素、比阿培南、利奈唑酮等抗生素具有显著的抑制细菌作用。

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【评价原理】

多发性硬化是以中枢神经系统白质炎性脱髓鞘病变为主要特点的自身免疫病，可能是遗传易感个体与环境因素作用而发生的神经免疫过程，由于其发病率较高，成慢性病程和倾向于年轻人罹患，而成为最重要的神经系统疾病之一。研究表明斑马鱼的髓鞘少突胶质细胞的结构特性和细胞谱系关系与哺乳动物具有高度的可比性。斑马鱼体内与髓鞘形成相关的基因与哺乳动物具有很好的同源性。尽管这些基因与哺乳动物有些不同，但高度保守的基因序列足够表达出功能类似的蛋白。

溴化乙锭是一种高度灵敏的荧光染色剂，能诱导斑马鱼脑脊髓神经细胞髓鞘损伤。经过特异性荧光染色，髓鞘损伤的斑马鱼荧光比正常斑马鱼弱很多，可以在荧光显微镜下明显被观察到。

【实验方案】

我们将受测试斑马鱼分成三组，分别是正常对照组、模型对照组和服用髓鞘保护剂组。其中正常对照组未经任何处理，模型对照组与服用髓鞘保护剂组都摄入了等量的溴化乙锭（溴化乙锭通过溶解到养鱼用水中的方式摄入到斑马鱼体内）。服用髓鞘保护剂组先摄入溴化乙锭再摄入L-甲状腺素钠之类的髓鞘保护剂。

服用髓鞘保护剂后，我们对斑马鱼整体进行荧光染色，对斑马鱼髓鞘进行定量。

【结果展示】

图1. 斑马鱼多发性硬化症表型图

黄色箭头为斑马鱼髓鞘细胞

可以看到，模型对照组的髓鞘细胞荧光强度较正常对照组明显减弱，服用髓鞘保护剂组的髓鞘细胞荧光强度明显增强。

【评价结论】

1.经过每组30尾斑马鱼的对比实验，服用髓鞘保护剂组的髓鞘细胞荧光强度明显增强，并未出现模型对照组明显髓鞘损伤的情况。

2.本实验证实了L-甲状腺素钠具有明显治疗多发性硬化症的功效。

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【评价原理】

药物骨毒性的安全性研究与肝、肾、心脏毒性等一般毒性相比较为薄弱，尤其是儿科人群用药的骨毒性安全问题，骨毒性非临床安全性评价愈加受到重视。斑马鱼是一种与人类同源性较高的脊椎动物，和哺乳动物一样，斑马鱼的骨骼是从3种胚胎干细胞系即神经嵴、体节中胚层和侧板发育而来的。

斑马鱼骨骼经过特异性的荧光染色后，经荧光显微镜采集到荧光强度能反映出骨密度和脊椎骨的数量，从而评价供试品骨毒性。

【实验方案】

我们将受测试斑马鱼分成两组，分别是正常对照和供试品组（供试品通过溶解到养鱼用水中或注射的方式摄入到斑马鱼体内）。

服用/注射供试品一段时间后，我们对斑马鱼整体做骨钙染色，以脊椎骨荧光强度和脊椎骨数量评价供试品的骨毒性。

【结果展示】

图1. 斑马鱼骨密度表型图

黄色虚线区域为计算用脊椎骨

可以看到，服用/注射供试品组斑马鱼脊椎骨荧光强度明显减弱。

图2. 斑马鱼脊椎骨数量表型图

可以看到，服用/注射供试品组斑马鱼脊椎骨数量明显减少。

【评价结论】

1.经过每组30尾斑马鱼的对比实验，服用/注射供试品组的斑马鱼脊椎骨荧光强度明显减弱、数量明显减少，与正常对照组存在明显的差别。

2.本实验证实了该供试品对斑马鱼有骨毒性。

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【评价原理】

斑马鱼的基因与人类基因的相似度达到87％，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。当生物暴露在环境污染物中，生物可能会发生氧化应激，主要表现为活性氧（ROS）产生和消耗的不平衡。在需氧生物的活细胞中，活性氧被一种由水和脂溶性低分子量自由基清除剂、特异性抗氧化酶组成的抗氧化防御机制解毒。

 应用ROS特异性荧光检测试剂，它的水解产物能被ROS氧化为高荧光物质，用多功能酶标仪检测荧光值反映氧化应激的程度。本方法已被授予国家发明专利。

【实验方案】

我们将受测试斑马鱼分成三组，分别是底物对照组、正常对照和服用供试品组（供试品通过溶解到养鱼用水中摄入到斑马鱼体内），并加入ROS特异性荧光检测试剂。

服用供试品一段时间后，我们使用酶标仪对斑马鱼体内ROS进行荧光定量。

【结果展示】

图1. 斑马鱼体内ROS荧光值

可以看到，服用供试品组斑马鱼体内荧光值比正常对照组有明显升高。

【评价结论】

1.经过每组30尾斑马鱼的对比实验，服用供试品组的斑马鱼ROS水平明显高于正常对照组，与正常对照组存在显著性差异。

2.本实验证实了该供试品诱发斑马鱼氧化应激。

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【评价原理】

OECD近年大力推崇的“有害结局路径”（Adverse Outcome Pathway，AOP）毒性评估策略来测试类雌激素这一大类有害物质。本方法参照粮农组织和世界卫生组织（FAO/WHO，2000）关于类雌激素物质最高日摄取量来评估测试物的安全性，通过转基因标记技术表达的绿色荧光蛋白含量来量化类雌激素物质含量，绿色荧光蛋白特异性地在肝脏表达，一旦供试品中含一定量的类雌激素化学物质，雌激素转基因斑马鱼暴露后肝脏部位会出现绿色荧光，可用绿色荧光量化供试品中的类雌激素物质含量，从而达到检测效果。

【实验方案】

我们将受测试斑马鱼分成两组，分别是正常对照和供试品组（供试品通过溶解到养鱼用水或注射的方式摄入到斑马鱼体内）。

摄入供试品一段时间后，我们在荧光显微镜下观察斑马鱼肝脏荧光。

【结果展示】

图1.含类雌激素物质的供试品处理后斑马鱼荧光表型图

黄色曲线部位为肝脏，绿色荧光量化类雌激素含量

可以看到，摄入供试品组肝脏部位有明显的绿色荧光。

【评价结论】

1.经过每组30尾斑马鱼的对比实验，摄入含类雌激素物质的供试品组斑马鱼肝脏荧光明显，与正常对照组存在明显差别。

2.本实验证实了该供试品含有类雌激素物质。

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【评价原理】

酒精进入人体后90%进入肝脏进行代谢，长期过量饮酒诱发酒精性脂肪肝，临床表现为肝脏受脂肪浸润。由于斑马鱼拥有与人类相似的消化系统，如肝脏、肠道等，消化和营养的吸收及运输与人类高度相似，在大量摄入酒精后，肝脏也会出现脂肪变性（酒精性脂肪肝）的情况。

经过脂肪特异性染色（呈红色），患有酒精性脂肪肝的斑马鱼的肝脏会明显比正常斑马鱼的肝脏要红很多，由于斑马鱼通体透明的特点，可以明显被观察到。

【实验方案】

我们将受测试斑马鱼分成三组，分别是正常对照组、模型对照组和服用解酒剂组。其中正常对照组未摄入酒精，模型对照组与服用解酒剂组都摄入了等量的酒精（酒精通过溶解到养鱼用水中的方式摄入到斑马鱼体内）。服用解酒剂组在摄入酒精的同时摄入RU21、海王金樽之类的解酒剂。

服用一定时间解酒剂后，我们对斑马鱼整体做脂肪特异性染色，观察肝脏的脂肪变化，同时制作成病理切片观察肝脏的病理结构变化。

【结果展示】

图1. 斑马鱼酒精性脂肪肝表型图

黄色虚线区域为肝脏，肝脏内红色代表脂肪

可以看到，服用解酒剂组的肝脏情况与未摄入酒精的正常对照组比较相似，没有明显的脂肪沉积。

图2. 肝脏病理切片

黄色箭头指向脂肪颗粒

从病理切片中也能看出来，酒精性脂肪肝斑马鱼的肝脏有很多脂肪颗粒，而服用解酒剂组的肝脏情况与未摄入酒精的正常对照组都没有出现类似的脂肪颗粒。

【评价结论】

1.经过每组30尾斑马鱼的对比实验，服用解酒剂组的肝脏情况与未摄入酒精的正常对照组相似，并未出现模型对照组的出现大量脂肪颗粒（酒精性脂肪肝）的情况。

2.本实验证实了RU21、海王金樽解酒剂具有疏肝解酒（酒精性脂肪肝防治）功效。

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【评价原理】

近三十年来，世界癌症发病率以年均3-5%的速度递增，癌症已成为人类第一位死因。肿瘤移植模型为快速筛选抗肿瘤药物提供巨大帮助。斑马鱼在早期仅有非特异性免疫，不具备完善的特异性免疫，对人肿瘤细胞不存在排斥反应。因此，斑马鱼可直接接种人肿瘤细胞来筛选广谱抗肿瘤药物。另外，斑马鱼与人肿瘤发生、发展相关的（凋亡、VEGF、Wnt、ALK等）信号通路上相似，可用于筛选靶向抗肿瘤药物。

1.肿瘤生长、转移

将荧光标记的人肿瘤细胞（呈红色）移植到野生型斑马鱼体内，肿瘤细胞在斑马鱼体内的生长和转移情况可以被观察到。

2.肿瘤部位新生血管

将荧光标记的人肿瘤细胞（呈红色）移植到转基因血管荧光斑马鱼（呈绿色）体内，肿瘤细胞刺激斑马鱼新生血管情况可以被观察到。

3.肿瘤细胞凋亡

将人肿瘤细胞移植到野生型斑马鱼体内，通过特异性荧光染色（凋亡细胞呈绿色），细胞凋亡情况可以被观察到。

4.肿瘤部位炎症

将人肿瘤细胞移植到转基因中性粒细胞荧光斑马鱼（呈绿色）体内，肿瘤部位炎症反应可以被观察到。

5.肿瘤病理

将人肿瘤细胞移植到野生型斑马鱼体内，制作成病理切片，观察肿瘤细胞的形态变化。

6.生存期

将人肿瘤细胞移植到野生型斑马鱼体内，统计斑马鱼每日存活率、计算其生存期。

【实验方案】

我们将受测试斑马鱼分成三组，分别是正常对照组、模型对照组和服用抗肿瘤药/辅助抗肿瘤产品组。正常对照组不注射人肿瘤细胞，模型对照组与服用抗肿瘤药/辅助抗肿瘤产品组都注射了等量的荧光标记的人肿瘤细胞。服用抗肿瘤药/辅助抗肿瘤产品组注射等量的荧光标记的人肿瘤细胞后，摄入抗肿瘤药/辅助抗肿瘤产品。

服用抗肿瘤药/辅助抗肿瘤产品数天后，我们对斑马鱼进行图像采集，观察肿瘤细胞的生长和转移情况、细胞凋亡情况、炎症反应情况以及形态变化，同时计算其生存期。

【结果展示】

图1. 斑马鱼肿瘤生长表型图

红色部分为荧光标记的人肿瘤细胞

可以看到，服用抗肿瘤药组的肿瘤细胞数量相比模型对照组明显减少。

图2. 斑马鱼肿瘤转移距离表型图

绿色为斑马鱼血管，红色颗粒为荧光标记的人肿瘤细胞

可以看到，服用抗肿瘤药组的肿瘤转移距离相比模型对照组明显减少。

图3. 斑马鱼肿瘤部位新生血管表型图

绿色为血管，红色颗粒为人肿瘤细胞

可以看到，服用抗肿瘤药组的血管结构与正常对照组比较相似，未出现模型对照组血管增多、增粗、紊乱、出芽的情况。

图4. 斑马鱼肿瘤部位细胞凋亡表型图

绿色为凋亡细胞，红色颗粒为人肿瘤细胞

可以看到，正常对照组未出现凋亡细胞，模型对照组一些凋亡细胞，服用抗肿瘤药组的出现大量的凋亡细胞。

图5. 斑马鱼肿瘤部位中性粒细胞表型图

绿色颗粒为中性粒细胞

可以看到，服用抗肿瘤药组斑马鱼肿瘤部位中性粒细胞较少，未出现模型对照组中性粒细胞募集情况。

图6. 斑马鱼肿瘤病理切片

绿色箭头指向人肿瘤细胞

可以看到，正常对照组斑马鱼腹腔内没有肿瘤细胞，模型对照组斑马鱼腹腔内可见较多的肿瘤细胞，肿瘤细胞多形性、核浆比增大、出现病理性核分裂。抗肿瘤药组斑马鱼腹腔内仅见少量肿瘤细胞，肿瘤细胞体积增大、核浆比增大。

图7. 斑马鱼生存期展示图

可以看到，服用抗肿瘤药组生存期与正常对照组斑马鱼相似，未出现模型对照组生存期明显缩短的情况。

【评价结论】

1.经过每组30尾斑马鱼的对比实验，抗肿瘤药组的肿瘤细胞数量、转移距离、新生血管数量较模型对照组明显减少；抗肿瘤药组肿瘤部位凋亡细胞较模型对照组明显增加；抗肿瘤药组肿瘤细胞形态较接近正常对照组。

2.经过每组60尾斑马鱼的对比实验，抗肿瘤药组斑马鱼生存期较模型对照组明显延长。

3.本实验证实了顺铂、康莱特、沙利度胺等抗肿瘤药具有显著的抗肿瘤作用。

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