段 蕊，吳昊澤

（天津藥物研究院新藥評價有限公司，天津 300301）

斑馬魚在藥物毒性評價中的應(yīng)用

段 蕊，吳昊澤

（天津藥物研究院新藥評價有限公司，天津 300301）

目前在國內(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價體系，在臨床之前進(jìn)行試驗(yàn)階段，藥品的研發(fā)主要的研究對象是細(xì)胞，通過細(xì)胞對藥物以及體外實(shí)驗(yàn)。使用這種方法的優(yōu)勢在于高效并且快速，但是也是有很多缺陷，所以在對藥物進(jìn)行研發(fā)的過程中，需要一種動物模型作為實(shí)驗(yàn)對象，來整體評價藥物的安全性。本文就斑馬魚在藥物毒性評價中的應(yīng)用進(jìn)行分析，以供參考。

斑馬魚；藥物早期安全性評價；毒性評價

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)廣泛的時候斑馬魚作為藥物毒性與安全性評價的實(shí)驗(yàn)動物。

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

斑馬魚作為一種常用的生命科學(xué)研究模式生物，對體內(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，與哺乳類動物相比，斑馬魚的信號傳導(dǎo)以及生理結(jié)構(gòu)和功能方面都非常相似，也就是說利用斑馬魚作為新藥毒性和安全性評價的篩選結(jié)果準(zhǔn)確率基本等同于人體。另外，在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的過程中，斑馬魚可以作為整個實(shí)驗(yàn)全程的生命體，能夠準(zhǔn)確的對藥物在體內(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價是非?？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。

給藥的過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，然后斑馬魚通過皮膚以及魚鰓直接將藥物吸收。對于難溶于水環(huán)境的藥物，在給藥的過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，一對成年斑馬魚每次產(chǎn)生的受精卵多大100～300個，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)計學(xué)上可以得到更加準(zhǔn)確的評價效果。所以斑馬魚在藥物的毒性以及安全性評價過程中，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物基因同源性的特點(diǎn)。

2 斑馬魚模型在毒性評價中的應(yīng)用

2.1 斑馬魚模型在發(fā)育毒性評價中的應(yīng)用

運(yùn)用斑馬魚作為藥物毒性與安全性評價之前，斑馬魚是作為發(fā)育遺傳領(lǐng)域的實(shí)驗(yàn)生物模型。上個世紀(jì)五十年代，Hisaoka等就斑馬魚的毒性與安全性評價領(lǐng)域進(jìn)行了深入的研究，同時發(fā)現(xiàn)巴比妥酸和二乙巴比妥酸等藥物都會對斑馬魚的正常發(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，所以對于藥物的毒性評價非常好。斑馬魚的胚胎檢測技術(shù)在1996年就被歐洲經(jīng)濟(jì)合作與發(fā)展組織作為檢測標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行藥物毒性的檢測，并且根據(jù)實(shí)驗(yàn)情況進(jìn)行編制了操作指南。在給藥處理過程中，由于斑馬魚的胚胎是透明的，可以對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)時跟蹤，可以更加直觀的對斑馬魚胚胎的心跳、血液循環(huán)以及細(xì)胞運(yùn)動等方面進(jìn)行深入的研究。

2.2 心血管毒性評價

在進(jìn)行心血管毒性評價的過程中，由于斑馬魚的幼魚身體是透明的，所以在血液循環(huán)以及心臟方面通過熒光跟蹤等方式可以進(jìn)行更加直觀的觀察，對其藥物的堆積情況也能之間的觀察到，這樣對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。通過斑馬魚對于藥物心血管毒性以及機(jī)體安全性評價，可以對心臟以及血管的各種病癥指標(biāo)進(jìn)行評價，非常直觀并且效率。在我們已知的14類對哺乳動物心血管產(chǎn)生的毒性評價方面與3類無毒害的藥物進(jìn)行評價，發(fā)現(xiàn)這14種藥物均會對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對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使得斑馬魚出現(xiàn)心包水腫甚至是心臟出血的情況。通過研究發(fā)現(xiàn)，在進(jìn)行心血管藥物毒性與安全評價過程中，在特異性、敏感性以及成功率方面均達(dá)到了100%，所以在毒性評價方面，使用斑馬魚生物模型具有非常重要的價值。

綜上所述，在眾多的動物模型中，斑馬魚作為一種安全性與毒性評價最為有效的方法，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價體系。

[1] 史慧勤.藥物神經(jīng)毒性評價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,李春啟.斑馬魚模型在藥物毒性與安全性評價中的應(yīng)用[J].毒理學(xué)雜志,2012,03:224-228.

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本文編輯：吳 衛(wèi)

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ISSN.2095-8242.2017.22.4342.02