【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】

癫痫发作是指大脑神经元广泛同步放电所致的大脑功能紊乱。若反复发作则称为癫痫或癫痫综合征。GABA是哺乳动物中枢神经系统中重要的抑制性神经传达物质。戊四唑（PTZ）是γ-氨基丁酸（简称GABA）抑制剂，大剂量PTZ可诱导癫痫发作，是哺乳动物癫痫模型中的常用诱导剂。斑马鱼已被建议作为一种替代动物模型用于研究癫痫的机制和筛选抗癫痫药。用戊四唑诱导斑马鱼后，中枢神经系统受影响，斑马鱼幼鱼表现出运动行为异常(类似人类癫痫的痉挛)和c-fos基因表达的上调。

用行为分析仪记录斑马鱼的运动（快速运动类似于癫痫发作的线呈现红色），癫痫斑马鱼快速运动距离较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、模型对照组和药物组。其中正常对照组未摄入PTZ，模型对照组与服用抗癫痫药物组都摄入了等量的PTZ（PTZ通过溶解到养鱼用水中的方式摄入到斑马鱼体内）。抗癫痫药物组在摄入PTZ之前摄入苯妥英钠、丙戊酸钠之类的抗癫痫药物。

服用一段时间抗癫痫药物后，我们利用行为分析仪追踪记录斑马鱼的运动，同时检测与癫痫相关的c-fos和gabra1（GABA A受体α1）基因。

【结果展示】

图1. 斑马鱼癫痫表型图

红线代表快速运动距离（>20mm/s抽搐）

可以看到，模型对照组的快速运动距离较正常对照组明显增多，而抗癫痫药物组快速运动距离明显减少。

图2. c-fos和gabra1基因图

从基因图中也能看出来，模型对照组c-fos基因上调，gabra1下调，而抗癫痫药物组c-fos基因下调，gabra1上调。

【评价结论】

1.经过每组30尾斑马鱼的对比实验，抗癫痫药物组斑马鱼运动与模型对照组比较，快速运动距离明显减少。

2.本实验证实了苯妥英钠、丙戊酸钠具有抗癫痫作用。

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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】

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。持续的高血糖水平导致糖尿病并发症发生，高血糖累及中枢和周围神经病变，出现神经炎症。感觉神经受损较为多见，出现麻木、触电、发热、蚁行感，运动神经受损则出现肌力下降。斑马鱼胰腺的形态发生和基本细胞结构、排列方式类似于哺乳动物，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。斑马鱼在糖负荷状态下表现出持续高血糖现象，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的神经并发症。

用中性粒细胞荧光与运动神经荧光杂交品系斑马鱼（呈绿色），患有高血糖的斑马鱼周围运动神经中性粒细胞数目增多，在荧光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产品。

服用一段时间降糖产品后，我们用荧光显微镜观察斑马鱼周围运动神经中性粒细胞数目。

【结果展示】

图1. 斑马鱼周围运动神经中性粒细胞数目

黄色框线内绿色荧光点代表中性粒细胞

可以看到，模型对照组的周围运动神经中性粒细胞数目较正常对照组明显增多，而降糖产品组斑马鱼明显减少。

【评价结论】

1.经过每组30尾斑马鱼的对比实验，降糖产品组斑马鱼周围运动神经中性粒细胞数目与模型对照组比较明显减少。

2.本实验证实了松花蛹虫草之类的降糖产品具有神经炎症消退功效。

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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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【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】

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】

斑马鱼为鲤科短担尼鱼属的小型硬骨鱼，1998年国际经济合作与发展组织将斑马鱼胚胎发育方法列入测定单一化学品毒性的标准方法。由于斑马鱼的基因与人类基因的相似度达到87％，近年来斑马鱼被广泛应用于人类疾病模型及药物筛选、毒理学与环境检测中，使其成为新型的脊椎模式生物。

【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胚胎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/注射供试品组的斑马鱼眼变小、心包水肿、肝脏变性、卵黄囊吸收延迟、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胚胎毒性。

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【评价原理】

斑马鱼消化道的解剖结构和细胞结构与人类消化道相似，具有同心圆层的内上皮、结缔组织、环状肌肉和外纵肌层。三硝基苯磺酸（TNBS）的乙醇溶液造模法属于正常免疫系统下的半抗原诱导性模型，当TNBS的乙醇溶液灌肠时，乙醇作为有机溶剂溶解肠粘膜表面的黏液，暂时性破坏肠粘膜屏障，使TNBS和肠组织蛋白结合形成完全抗原，导致肠黏膜免疫系统针对该抗原的迟发性变态反应，并造成肠黏膜的损伤。杯状细胞是黏蛋白的主要来源，其数量和形态反应肠粘膜的健康状况，是肠粘膜异常的敏感指标。

由于斑马鱼通体透明的特点，有两种方法检测结肠炎的防治作用。1.观察肠腔面积的变化，2. 通过特异性染料（呈蓝色）对肠道的杯状细胞染色，通过观察杯状细胞数量来判断肠粘膜的损伤情况。

【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、模型对照组和抗结肠炎药物组。其中正常对照组未摄入TNBS，模型对照组与抗结肠炎药物组都加入了等量的TNBS（TNBS通过溶解到养鱼用水中的方式摄入到斑马鱼体内）。抗结肠炎药物组在摄入TNBS的同时摄入泼尼松之类抗结肠炎药物。

服用一段时间抗结肠炎药物组后，我们观察斑马鱼的肠腔面积变化、杯状细胞数量。

【结果展示】

图1. 斑马鱼肠腔面积表型图

绿色虚线区域为斑马鱼肠腔

可以看到，服用抗结肠炎药物的肠腔面积与未加TNBS的正常对照组比较相似，没有明显的肠腔面积扩大。

图2. 斑马鱼肠道杯状细胞表图

红色框线区域内蓝色颗粒为杯状细胞

可以看到，服用抗结肠炎药物的肠道杯状细胞数量与未加TNBS的正常对照组比较相似，没有像模型组明显的杯状细胞减少情况。

【评价结论】

1.经过每组30尾斑马鱼的对比实验，服用抗结肠炎药物的肠腔面积和杯状细胞数量与未加入TNBS的正常对照组相似，并未出现模型对照组的肠腔变大和杯状细胞减少的情况。

2.本实验证实了泼尼松具有结肠炎的防治作用。

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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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