【评价原理】

肿瘤治疗中一个普遍存在的问题就是多药耐药。在化疗引起的肿瘤耐药机制中，肿瘤细胞的P-糖蛋白（P-gp）表达水平升高是主要机制之一。P-gp是一种细胞外转运子，P-gp表达水平升高会导致进入肿瘤细胞会很快被转运到细胞外，导致肿瘤细胞内的化疗药浓度达不到杀死肿瘤细胞的浓度，进而产生耐药性。

让正常斑马鱼摄入荧光底物（呈红色），由于P-gp的存在，正常斑马鱼将荧光底物泵出体外，残留在体内的荧光底物很少；而用P-gp抑制剂环孢菌素A处理后，P-gp的活性受到抑制，P-gp荧光底物不能被排出，残留在斑马鱼体内的荧光底物增多。若某种药物能够增加荧光底物在斑马鱼体内的存留，则其可能是潜在的P-gp抑制剂。

【实验方案】

我们将受测试斑马鱼分成两组，分别是正常对照组和服用P-gp抑制剂组。斑马鱼提前P-gp抑制剂数小时，而正常斑马鱼和服用P-gp抑制剂组都摄入了等量的荧光底物（荧光底物通过溶解到养鱼用水中的方式摄入到斑马鱼体内）。一定时间后，观察斑马鱼卵黄囊荧光底物的残留情况（卵黄囊荧光强度）来体现P-gp抑制剂逆转多药耐药作用。

【结果展示】

图1. 斑马鱼多药耐药表型图

可以看到，服用P-gp抑制剂组的斑马鱼卵黄囊明显比正常对照组的亮，说明其对P-gp有显著的抑制作用。

【评价结论】

1.经过每组30尾斑马鱼的对比实验，服用P-gp抑制剂组的斑马鱼卵黄囊明显比正常对照组的亮，说明其对P-gp有显著的抑制作用。

2.本实验证实了环孢菌素A、维拉帕米具有逆转多药耐药作用。

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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】

斑马鱼消化道的解剖结构、组织细胞形态与人类消化道相似，具有内皮、结缔组织、环状肌肉和外纵肌层。斑马鱼发育至5 dpf时，其消化道即出现了自发有节奏的肌肉收缩活动。经过喂食不被吸收的特异性荧光材料尼罗红，可以明显的观察到被鱼吃进去的荧光染料，以胃肠道尼罗红的量（荧光强度）为指标，若供试品有胃肠动力抑制作用，则胃肠道内尼罗红无法排出，堆积的尼罗红的量增加，胃肠道荧光强度明显变亮。

【实验方案】

我们先给斑马鱼喂饲特异性荧光材料尼罗红，然后将受测试斑马鱼分成2组，分别是正常对照组、胃肠动力抑制剂组。服用一段时间胃肠动力抑制剂后，我们在荧光显微镜下观察斑马鱼胃肠道荧光强度。

【结果展示】

图1. 斑马鱼胃肠道荧光强度表型图

可以看到，服用胃肠动力抑制剂斑马鱼的胃肠道荧光强度明显比正常对照组亮。

【评价结论】

1.经过每组30尾斑马鱼的对比实验，服用胃肠动力抑制剂斑马鱼的胃肠道荧光强度明显比正常对照组亮。

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【评价原理】

神经毒性通常指某些药物影响机体的神经传导，导致神经传导中断或减弱，从而影响机体的正常功能。斑马鱼的基因与人类基因的相似度达到87％，神经系统形成过程和发育机制与人类高度相似，在6 hpf（受精后6小时）神经系统开始发育，受精6天后所有神经系统发育完成。斑马鱼在短时间内形成整个神经系统，为神经毒性的评价带来了有利的条件。而且斑马鱼对药物神经毒性的预测准确性高，同时兼具快速、高效、经济的优点。

我们评价斑马鱼神经毒性有3个指标：1.行为学；2.中枢神经凋亡细胞荧光信号强度；3. 外周运动神经长度。

【实验方案】

我们将受测试斑马鱼分成两组，分别是正常对照和服用/注射供试品组（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/注射药物一段时间后，我们观察斑马鱼的运动行为，通过荧光染色观察中枢神经凋亡细胞，也可以利用转基因运动神经绿色荧光NBT品系斑马鱼观察外周运动神经长度。

【结果展示】

图1. 斑马鱼神经毒性运动轨迹图

可以看到，服用/注射供试品组斑马鱼运动明显减少。

图2. 斑马鱼光暗刺激下每分钟运动速度表型图

可以看到，服用/注射供试品组斑马鱼对光暗刺激不敏感。

图3. 斑马鱼中枢神经凋亡细胞表型图

黄色虚线框内为中枢神经分析区域，绿色荧光小点为凋亡细胞

可以看到，服用/注射供试品组斑马鱼中枢神经细胞凋亡明显增加。

图4. 斑马鱼外周运动神经表型图

可以看到，服用/注射供试品组斑马鱼外周运动神经明显缩短。

【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运动明显减少且对光暗刺激不敏感，中枢神经细胞凋亡增加且外周运动神经缩短，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神经毒性。

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【评价原理】

药物主要通过影响血管生长因子的表达、阻滞血管生成因子受体的活性、抑制内皮细胞增殖、抑制基底膜降解和阻断内皮细胞特异性整合素等机制发挥抗血管生成作用。

利用特有的转基因血管内皮发荧光斑马鱼（呈绿色），摄入血管形成抑制剂的斑马鱼肠下血管面积会明显较正常斑马鱼的肠下血管面积变小，节间血管会断裂而失去完整性。由于转基因斑马鱼的特点，可以明显被观察到。

【实验方案】

我们将受测试斑马鱼分成两组，分别是正常对照组和服用/注射血管形成抑制剂组（血管形成抑制剂索拉非尼通过溶解到养鱼用水中的方式摄入到斑马鱼体内，血管形成抑制剂恩度通过静脉注射吸收到斑马鱼体内）。

服用或注射一段时间血管形成抑制剂后，我们对斑马鱼进行荧光拍照，观察斑马鱼肠下血管和节间血管的变化。

【结果展示】

图1. 肠下血管表型图

黄色虚线区域为斑马鱼肠下血管

可以看到，服用血管抑制剂组的肠下血管面积明显小于正常对照组。

图2. 供试品对节间血管形成的抑制作用表型图

白色箭头指向断裂的血管

可以看到，注射血管形成抑制剂组的节间血管出现断裂。

【评价结论】

1.经过每组30尾斑马鱼的对比实验，给予血管抑制组的肠下血管较正常对照组变小，节间血管较正常对照组失去完整性。

2.本实验证实了索拉非尼和恩度具有抑制血管形成作用。

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【评价原理】

行为是动物毒性应激反应重要而敏感的指标，神经毒性往往会导致机体行为表现异常。斑马鱼的基因与人类基因的相似度达到87％，神经系统形成过程和发育机制与人类高度相似，且对于药物的反应也有着高度相似性。斑马鱼对药物行为毒性的预测准确性高，同时兼具快速、高效、经济的优点。

我们评价斑马鱼行为毒性有4个指标：1.行为学；2.中枢神经凋亡细胞荧光信号强度；3. 外周运动神经长度；4. 脑变性发生率。

【实验方案】

我们将受测试斑马鱼分成两组，分别是正常对照和服用/注射供试品组（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/注射药物一段时间后，我们观察斑马鱼的运动行为，通过荧光染色观察中枢神经凋亡细胞，也可以利用转基因运动神经绿色荧光NBT品系斑马鱼观察外周运动神经长度，同时可以观察脑变性发生率。

【结果展示】

图1. 斑马鱼行为毒性运动轨迹图

可以看到，服用/注射供试品组斑马鱼运动明显减少。

图2. 斑马鱼中枢神经凋亡细胞表型图

黄色虚线框内为中枢神经分析区域，绿色荧光小点为凋亡细胞

可以看到，服用/注射供试品组斑马鱼中枢神经细胞凋亡明显增加。

图3. 斑马鱼外周运动神经表型图

可以看到，服用/注射供试品组斑马鱼外周运动神经明显缩短。

图4. 斑马鱼脑变性表型图

可以看到，服用/注射供试品组斑马鱼脑部变性呈黑色。

【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运动明显减少，中枢神经细胞凋亡增加，外周运动神经缩短且脑变性发生率增加，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行为毒性。

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【评价原理】

细胞色素P450酶是许多同工酶组成的超大家族，主要位于肝脏微粒体中，参与生物体许多内源性和外源性物质的生物转化。许多临床相关药物间的相互作用与抑制和/或诱导CYP酶有关，改变CYP酶的活性对药效有重要影响，有时甚至会威胁生命。在众多肝脏细胞色素P450酶家族中，CYP3A4和CYP2D6与70%以上的药物代谢有关，其中CYP3A4占50%以上，而CYP2D6占20%左右，因此目前药物代谢研究集中于评价药物对CYP3A4和CYP2D6的影响。

我们评价斑马鱼对细胞色素P450的影响作用有2个指标：1.对CYP3A4的影响作用；2.对CYP2D6的影响作用。

【实验方案】

我们将受测试斑马鱼分成两组，分别是正常对照和服用/注射供试品组（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/注射药物一段时间后，利用特异性试剂盒检测斑马鱼体内细胞色素P450的活性。

【结果展示】

图1. 斑马鱼CYP3A4活性

与正常对照组比较，*** p < 0.001

图2. 斑马鱼CYP2D6活性

与正常对照组比较，*** p < 0.001

可以看到，服用/注射供试品组斑马鱼细胞色素P450活性抑制。

【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细胞色素P450活性明显抑制，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细胞色素P450有抑制作用。

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【评价原理】

多发性硬化症（multiple sclerosis, MS）是一种慢性、炎症性中枢神经系统失调疾病，其临床症状主要表现为病灶性脱髓鞘、轴突损伤和髓鞘再生受限。斑马鱼的髓鞘结构特征和少突胶质细胞的分化过程与哺乳动物高度一致，同时作为整体动物能从宏观上反映在外来化合物作用下，神经系统功能失调引起的变化。用乙醇可以诱导斑马鱼轴索损伤，模拟人类的多发性硬化症。

【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、模型对照组和服用促进轴索再生药物组。其中正常对照组未摄入乙醇，模型对照组与促进轴索再生药物组都摄入了等量的乙醇。服用促进轴索再生药物组在加入乙醇的同时摄入L-甲状腺素钠之类的促进轴索再生药物。服用药物一段时间后在荧光显微镜下分析斑马鱼轴索荧光强度。

【结果展示】

图1. 斑马鱼轴索表型图

可以看到，服用促进轴索再生药物组与模型对照组比较，斑马鱼轴索较完整、延伸较长。

【评价结论】

1.经过每组30尾斑马鱼的对比实验，服用促进轴索再生药物组与模型对照组比较，斑马鱼轴索较完整、延伸较长。

2.本实验证实了L-甲状腺素钠之类的药物具有显著的促进轴索再生的作用。

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【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，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。用手术刀截断斑马鱼尾鳍，诱发急性损伤，促使斑马鱼中性粒细胞发生免疫应答。

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尾鳍截断的斑马鱼创面中性粒细胞数量比正常斑马鱼明显增加。

【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药组。其中正常对照组未截断尾鳍，模型对照组和服用抗炎药组均截断尾鳍。服用抗炎药组在切断尾鳍后摄入吲哚美辛、阿司匹林、布洛芬、双氯芬酸之类的抗炎药。

服用一段时间抗炎药后，我们观察斑马鱼尾鳍中性粒细胞数量，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. 斑马鱼尾鳍炎症中性粒细胞表型图

黄色虚线区域为尾鳍，绿色颗粒为中性粒细胞

可以看到，服用/注射抗炎药组尾鳍中性粒细胞与正常对照组相似，未出现创面中性粒细胞募集情况。

以TNF-α、COX-2基因为例，提供柱状图。

图2. 斑马鱼TNF-α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，TNF-α基因表达明显下调。

图3. 斑马鱼COX-2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，COX-2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/注射抗炎药组尾鳍中性粒细胞数量与正常对照组相似，未出现创面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、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】

目前国际上公认的药物毒性与安全性评估实验方法分为体外与体内实验2种。斑马鱼实验为整体动物研究，能反映化合物吸收、分布、代谢与排泄的过程。而且，斑马鱼与人类基因组的相似度高达87%，有与人类近似的毒性特征和信号传导通路，斑马鱼的各种器官和组织在解剖学、生理学和分子水平上类似于哺乳动物，因此是一种可比性较强的模式生物，可以用于各种类型供试品的急性毒性评价。

【实验方案】

我们将受测试斑马鱼分成两组，分别是正常对照和服用/注射供试品组（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/注射药物一段时间后，我们对斑马鱼整体进行观察评价，观察斑马鱼心脏、脑部、耳、下颌、眼、肝脏、肠道、躯干/尾/脊索、肌肉/体节、鳍、体长、身体着色、循环系统、身体水肿和出血等毒性反应情况，统计毒性发生率。

【结果展示】

图1. 斑马鱼胚胎毒性表型图

可以看到，服用/注射供试品组的眼变小、心包水肿、肝脏变性、卵黄囊吸收延迟、肾性水肿、胃肠道发育延迟。

【评价结论】

1.经过每组30尾斑马鱼的对比实验，服用/注射供试品组的组织器官产生明显的急性毒性表型，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急性毒性。

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