【评价原理】

氨基糖苷类抗生素——新霉素会损伤人的内耳，影响内耳的听觉和位置感受等功能。斑马鱼具有典型的内耳结构，内耳的毛细胞在结构功能及分子水平上与哺乳动物的内耳毛细胞非常相似。在新霉素作用下也会出现听细胞损伤。

经过DASPEI特异性荧光染色（呈绿色），听力损伤的斑马鱼比正常斑马鱼毛细胞明显减少或缺失（荧光减弱或者消失）。

【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、模型对照组和服用听保护剂组。其中正常对照组未摄入新霉素，模型对照组与服用听保护剂组都摄入了等量的新霉素（新霉素通过溶解到养鱼用水中的方式摄入到斑马鱼体内）。服用听保护剂组在摄入新霉素的同时摄入谷胱甘肽之类的听保护剂。

服用一段时间听保护剂后，我们对斑马鱼整体做毛细胞特异性染色，观察毛细胞的变化。

【结果展示】

图1. 斑马鱼毛细胞表型图

绿色荧光颗粒为毛细胞

可以看到，服用听保护剂组的毛细胞情况与未摄入新霉素的正常对照组比较相似，毛细胞损伤较轻。

【评价结论】

1.经过每组30尾斑马鱼的对比实验，服用听保护剂组的毛细胞情况与未摄入新霉素的正常对照组相似，并未出现模型对照组的毛细胞缺失的情况。

2.本实验证实了谷胱甘肽具有显著的保护听力作用。

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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】

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】

斑马鱼的鳔从器官进化、组织结构以及生物学等多个层面都类似于哺乳动物的肺泡。我们与浙江大学公共卫生学院从事慢阻肺研究的团队合作，进行鱼鳔损伤模型与肺损伤相关性研究。我们发现细微颗粒、细菌、肿瘤细胞以及肺炎患者的灌洗液都会引起斑马鱼鳔损伤，产生严重的炎症反应，甚至导致斑马鱼鳔破裂。通过我们所做的机制方面的研究及实验证明，斑马鱼模型可以作为急性肺损伤研究的新模型，进而可以用于肺损伤治疗或者预防的有关药物的筛选。

（1）细菌性肺炎：注射给予LPS建立斑马鱼肺炎模型。LPS是脂质和多糖的复合物，来源于革兰氏阴性菌细胞壁的外膜，是内毒素的主要成分。接触一定量的LPS会引起机体支气管炎、肺炎、肝炎及脂多糖血症。

（2）病毒性肺炎：注射给予聚肌胞——poly（i:c）建立斑马鱼肺炎模型。poly（i:c）的双链RNA结构非常类似于病毒或病毒复制过程中形成的双链RNA，所以poly（i:c）类似某些病毒，具有很强的干扰素诱生作用。

通过使用转基因中性粒细胞绿色荧光斑马鱼，在荧光显微镜下可以直接观察斑马鱼中性粒细胞，使用实时荧光定量PCR仪可获得基因表达水平，通过制作组织病理切片观察斑马鱼鱼鳔部位的病理结构变化。

【实验方案】

（1）我们将受测试斑马鱼分成三组，分别是正常对照组、模型对照组和抗肺炎药物组。其中，模型对照组与抗肺炎药物都注射了等量的LPS建立肺炎模型。抗肺炎药物在注射了LPS的同时摄入吲哚美辛之类的抗肺炎药物。

（2）我们将受测试斑马鱼分成三组，分别是正常对照组、模型对照组和抗肺炎药物组。其中，模型对照组与抗肺炎药物都注射了等量的聚肌胞——poly（i:c）建立肺炎模型。抗肺炎药物在注射了poly（i:c）的同时摄入吲哚美辛之类的抗肺炎药物。

服用一段时间抗肺炎药物后，我们在荧光显微镜下拍摄斑马鱼中性粒细胞，用实时荧光定量PCR仪检测TNF-α、IL-1β值，同时制作成病理切片观察鱼鳔部位的病理结构变化。

【结果展示】

图1. 斑马鱼中性粒表型图

黄色虚线区域为鱼鳔，绿色荧光颗粒为中性粒细胞

可以看到，服用抗肺炎药物组斑马鱼鱼鳔位置处的中性粒细胞与正常对照组相似，未出现模型对照组中性粒细胞明显增多的情况。

图2. TNF-α、IL-1β基因表达水平

与模型对照组比较，***p < 0.001

可以看到，服用抗肺炎药物组斑马鱼的炎症基因表达水平与正常对照组较为接近，未出现模型对照组炎症基因的表达水平明显升高的情况。

图3. 鱼鳔部位病理切片

从病理切片中也能看出来，服用抗肺炎药物组斑马鱼鱼鳔病理结构与正常对照组相似，未出现模型对照组渗入的中性粒细胞数的情况。

【评价结论】

1.经过每组30尾斑马鱼的对比实验，服用抗肺炎药物在中性粒细胞、炎症基因表达和病理结构均与正常对照组相似，未出现模型对照组的中性粒细胞数显著增加炎症基因表达水平明显升高和病理出现中性粒细胞渗出的情况。

2.本实验证实了吲哚美辛具有显著的防治肺炎作用。

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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】

斑马鱼心血管系统的发育与人高度相似，虽然斑马鱼是单心房单心室，但其心脏结构及功能与人高度保守。同时，由于斑马鱼具有透明易观察等优点，开始被大量应用于心血管疾病研究和药物心血管毒性评价当中。

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，诱发心脏出血。

【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。其中正常对照组未经任何处理，模型对照组与服用改善心脏出血药物组都摄入了等量的辛伐他汀（辛伐他汀通过溶解到养鱼用水中的方式摄入到斑马鱼体内）。药物组在摄入辛伐他汀的同时摄入淫羊藿苷之类的改善心脏出血药物。

服用改善心脏出血药物一段时间后，我们通过解剖显微镜对斑马鱼进行心脏出血发生率的统计；对斑马鱼进行行为学分析；通过心跳血流分析系统采集斑马鱼血流影像，并分析血流速度改善作用。

【结果展示】

图1. 斑马鱼改善心脏出血表型图

可以看到，模型对照组的斑马鱼心脏有明显的出血，服用改善心脏出血药物组的心脏出血情况与正常对照组比较相似，没有明显的心脏出血。

图2. 斑马鱼运动改善表型图

可以看到，模型对照组的运动距离明显减少，服用改善心脏出血药物组的运动距离与正常对照组比较相似，没有明显的运动减少。

图3. 斑马鱼改善血流柱状图

可以看到，模型组的血流速度明显减慢，服用改善心脏出血药物组的血流速度与模型对照组比较血流速度增加，没有明显的血流速度减慢。

【评价结论】

1.经过每组30尾斑马鱼的对比实验，服用改善心脏出血药物组的心脏出血情况、运动距离、血流速度均有明显改善作用。

2.本实验证实了淫羊藿苷具有明显改善心脏出血的功效。

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【评价原理】

帕金森病是一种影响运动能力的退行性神经系统疾病，一般认为与黑质纹状体的多巴胺能通路破坏有关。中脑黑质多巴胺能神经元大量死亡可导致多巴胺减少，不能正常传递运动信号，乙酰胆碱功能也相对增强，导致帕金森患者出现静止性震颤和肌肉僵直等典型的运动症状。斑马鱼由于体积小、胚胎和早期幼鱼透明、神经系统在胚胎发育4天时就已发育成熟，在胚胎时期就能观察到完整的中枢神经系统。斑马鱼胚胎透明，能观察到多巴胺长投射纤维在脑和脊髓的分布，对帕金森病的发病机制研究有重要作用。6-OHDA是一种能有效导致多巴胺神经元变性的神经毒剂，广泛用于动物帕金森模型。诺米芬辛是4一氢异喹啉衍化的三环类化合物，它抑制多巴胺及NA的摄取，主要是通过抑制多巴胺转运体对生物体起作用。

经过行为学分析仪，患有帕金森病的斑马鱼的运动距离明显减少；经过免疫组化染色，患有帕金森病的斑马鱼多巴胺神经元面积明显减少。

【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、模型对照组和服用帕金森病治疗药物组。其中正常对照组未经任何处理，模型对照组与阳性对照组都摄入了等量的6-OHDA（6-OHDA通过溶解到养鱼用水中的方式摄入到斑马鱼体内）。帕金森病治疗药物组在摄入6-OHDA的同时摄入诺米芬新之类的帕金森治疗药物。

服用一段时间帕金森治疗药物后，我们用行为学分析仪测定斑马鱼的运动总距离，并对斑马鱼体内多巴胺神经元进行免疫组化染色，分析多巴胺神经元面积变化。

【结果展示】

图1. 各实验组斑马鱼运动总运动距离

与模型对照组比较，*p< 0.05

可以看到，模型对照组斑马鱼的运动总距离与正常对照组相比明显减少，帕金森病治疗药物组的运动总距离与正常对照组较相似，没有明显的减少。

图2. 帕金森病多巴胺神经元免疫组化染色

黄色区域为定量区域

可以看到，模型对照组的多巴胺神经元面积与正常对照组相比明显减小，帕金森病治疗药物组的多巴胺神经元面积与正常对照组比较相似，没有明显的减小。

【评价结论】

1.经过每组30尾斑马鱼的对比实验，服用帕金森病治疗药物组的运动总距离、多巴胺神经元面积与正常对照组相似，并未出现模型对照组运动总距离明显减少和多巴胺神经元面积明显减小的情况。

2.本实验证实了诺米芬新具有防治帕金森病的作用。

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【评价原理】

半数致死浓度（LC50）是指在动物急性毒性实验中，使受试动物半数死亡的毒性浓度。在比较各种污染物的毒性，不同种或不同发育阶段的动物对污染物的敏感性以及环境因素对毒性影响等方面的研究中，都以LC50为依据。常规急性毒性实验常采用啮齿类和非啮齿类动物进行，能较准确地反映药物的安全性，但实验周期一般较长，药物用量较大。用斑马鱼胚胎检验药物急性毒性，具有体积小，成本低，易于饲养，重复性好，便于观察，繁殖周期短，繁殖频率高，给药方式简单等诸多优点，因此它是一种理想的试验模型，用以确定药物暴露在胚胎中的毒性效应，评价药物半数致死浓度。

根据实验终点斑马鱼的死亡率，通过使用OriginPro 8.0统计学软件，拟合半数致死浓度。

【实验方案】

我们将供试品设置一系列浓度，并设置一个正常对照组。同时设置3个生物学重复。药物通过溶解到养鱼用水中或灌胃的方式摄入到斑马鱼体内进行3天的暴露实验。

每天观察记录斑马鱼死亡情况，药物处理结束后，统计各实验组的斑马鱼致死率，使用OriginPro 8.0统计学软件绘制最佳的剂量效应曲线，并计算LC50。

【结果展示】

图1. 斑马鱼“浓度-死亡率”效应曲线

可以看到，利用OriginPro 8.0软件模拟得出药物LC50=8.0 μg/mL。

【评价结论】

1.根据药物“浓度-死亡率”的统计数据，利用OriginPro 8.0软件模拟得出药物的LC50=8.0 μg/mL。

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【评价原理】

蛋黄粉中60%为脂类，用蛋黄粉喂食斑马鱼，可以使斑马鱼血液中的脂肪含量快速升高，从而建立斑马鱼高血脂症模型。

经过油红O特异性脂肪染色（与组织内甘油三酯等脂肪滴结合呈橘红色），高血脂斑马鱼血管内肉眼可见明显的脂质聚积，通过静脉注射，可见荧光标记胆固醇的积累。

我们评价斑马鱼降低血脂功效有4个指标：1.斑马鱼血脂表型图；2.斑马鱼总甘油三脂含量；3.斑马鱼胆固醇表型图；4.斑马鱼总胆固醇含量。

【实验方案】

我们先将测试斑马鱼喂食蛋黄粉和荧光标记的胆固醇（蛋黄粉和荧光标记的胆固醇通过溶解到养鱼用水中的方式摄入到斑马鱼体内），建立高血脂模型后，再将受测试斑马鱼分成两组，分别是模型对照组和服用降脂剂组，服用降脂组摄入阿托伐他汀钙、辛伐他汀、洛伐他汀之类的降脂剂。

服用一段时间降脂剂后，我们对斑马鱼整体做脂肪特异性染色，观察体内甘油三酯聚积的变化，以及观察体内胆固醇的聚积情况，同时利用甘油三酯和胆固醇试剂盒检测斑马鱼体内甘油三酯和胆固醇含量的变化。

【结果展示】

图1. 斑马鱼血脂表型图

橘红色脂滴为血脂

可以看到，服用降脂剂组的血脂聚积情况与模型对照组比较明显减少。

图2. 斑马鱼胆固醇表型图

红色为荧光胆固醇

可以看到，服用降脂剂组的胆固醇荧光强度与模型对照组比较明显减少。

图3. 斑马鱼总胆固醇含量（mmol/gprot）

与模型对照组比较，** p < 0.01

从生化指标可以看出，服用降脂剂组的斑马鱼整体总胆固醇含量与模型对照组比较明显降低。

图4. 斑马鱼甘油三酯含量（mmol/gprot）

与模型对照组比较，*** p < 0.001

从实验结果可以看出，服用降脂剂组的斑马鱼整体甘油三酯含量与模型对照组比较明显降低。

【评价结论】

1.经过每组30尾斑马鱼的对比实验，服用降脂产品组的血脂聚积情况与模型对照组比较明显减少。

2.本实验证实了阿托伐他汀钙、辛伐他汀、洛伐他汀类降脂产品具有显著的降脂降胆固醇作用。

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【评价原理】

毛蕊异黄酮，作为从黄芪中分离得到的异黄酮类成分已被证明了其具有促血管新生的活性，其表现为促进斑马鱼胚胎肠下血管增粗，诱导血管及血管之间的交联的形成。斑马鱼心血管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，近年来斑马鱼广泛地应用于心血管疾病研究领域。我们评价血管形成促进功效的指标为肠下血管面积。

【实验方案】

我们将受测试斑马鱼分成二组，分别是正常对照组和服用促血管形成剂组。其中正常对照组不做任何处理。服用促血管形成剂组加入毛蕊异黄酮之类的促血管形成剂。服用药物一段时间后在荧光显微镜下分析斑马鱼肠下血管面积。

【结果展示】

图1. 斑马鱼肠下血管面积表型图

黄色虚线区域为肠下分析区域

可以看到，服用促血管形成剂组的肠下血管面积与正常对照组比较明显变大。

【评价结论】

1.经过每组30尾斑马鱼的对比实验，服用促血管形成剂组斑马鱼与正常对照组比较，肠下血管面积明显变大。

2.本实验证实了毛蕊异黄酮之类的药物具有显著的血管形成促进作用。

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