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江西领跑,斑马鱼实验或建国际标准

04-12

江西领跑,斑马鱼实验或建国际标准


只有三四厘米长的斑马鱼,小巧可爱,一直是深受普通大众喜爱的观赏鱼,但现在它成为了鄱阳湖生态保护的“卫士”,还守卫着我们每一个人的生命健康。日前,江西农业大学的斑马鱼实验室获得了斑马鱼生产许可证和使用许可证,这不仅是省内首个获得许可证的斑马鱼实验室,同时在斑马鱼毒性暴露实验环节,还研发了在世界上具有领先优势的测试设备,以期率先在国际上建立起斑马鱼科学实验的标准化。斑马鱼实验室,也首次为鄱阳湖开启了新污染物的监测。




斑马鱼,生命科学研究的新宠
江西农业大学的斑马鱼实验室由该校新污染物环境健康创新团队打造,骨干成员均为“85后”“90后”,负责人涂文清是江西农业大学国土资源与环境学院教授、研究员,入选国家神农青年英才计划。涂文清介绍,为取得斑马鱼的生产许可证和使用许可证,实验室从去年7月开始筹备到接受来自全国各地同行专家的严格评审,直至今年4月才刚刚获批。

在大家的概念里,小白鼠是科学实验中使用最广泛的一种模式实验动物,但目前国际上关于斑马鱼实验的科研论文数量已超过小白鼠,使得斑马鱼近年来已成为生命科学研究的新宠。

涂文清向记者介绍,斑马鱼相比于小白鼠,在科学实验方面具有诸多优势。比如,斑马鱼与人类基因同源性能达到87%,它在生理、发育和代谢方面与哺乳动物高度相似,能可靠地模拟和预测人类生理与病理过程。斑马鱼从胚胎发育成幼鱼只需要72个小时,且整个身体呈透明状,因此可以在很短的实验周期里,清晰观察到斑马鱼的整个发育过程。





别看斑马鱼个子小,但每对斑马鱼每次能产下150至300枚鱼卵,且每7天就可以产卵一次,巨大的产卵量让实验室可获得源源不断的斑马鱼胚胎。实验过程中,斑马鱼对药物的需求量也很小,因此在科研界,它就是物美价廉的高性价比实验动物。

鄱阳湖,首次开启新污染物监测
在科学领域,斑马鱼的研究应用很广,可以用于美白祛斑功效模型、帕金森病(神经系统模型)、炎症模型、肿瘤疾病(抗血管形成模型)等,但江西农业大学的斑马鱼实验室却是聚焦新污染物,以我国第一大淡水湖鄱阳湖为研究对象,重点开展新污染物的环境监测与分析、生态与健康风险评估等。


涂文清带领的团队,将鄱阳湖检测出的某一种或多种新污染物,在实验室用水配出类似污染物的浓度,然后再置放到斑马鱼的生存环境中,“看它在这样的浓度条件下,会产生怎样的毒性效应”。

而斑马鱼在含有类似污染物的环境下暴露三四个月的时间,就可以经历从胚胎到幼鱼到成鱼的全生长过程,相当于人的一生。“观测污染物在斑马鱼各个组织器官中的浓度,对母体繁殖是否产生生殖毒性等。”在涂文清进行的几个国家基金项目研究中,其中一个就是研究新污染物对斑马鱼记忆能力的影响。“我们首先要对鄱阳湖里的物质进行检测,把浓度较高的拿到实验室,用斑马鱼进行评估,从而可以把环境中浓度高毒性大的污染物寻找出来。”


从2022年起,新污染物治理连续三年被写入我国政府工作报告。随着美丽中国建设的深入推进,我国生态环境保护工作正在从“雾霾”“黑臭”等感官指标治理,向具有长期性、隐蔽性危害的新污染物治理阶段发展。江西作为唯一兼具国家生态文明试验区和生态产品价值实现机制国家试点省份,守护鄱阳湖“一湖清水”的责任更加重大。涂文清和团队建立的斑马鱼实验室,也是我省首次对鄱阳湖进行新污染物检测。

斑马鱼实验,江西有望率先建立起国际标准
网络上,几十条斑马鱼售价10元不到,且颜色五彩斑斓,因此很受网友喜爱。但实验室里的斑马鱼却通常是蓝色野生型斑马鱼。在实验室里培育斑马鱼,全部使用的是纯净水,室温为28.5度,养殖水的pH值调至7至8之间,含盐量在500左右。在这样的环境中,斑马鱼就能很好地生活。


涂文清告诉记者,这几年斑马鱼实验室在国内发展很快,迅速成长起几百上千家,但获得许可证的却只有少数几家。拥有斑马鱼生产证和使用证的实验室,在进行实验时的各项操作将被严格规范,“每一个实验,都需要经过伦理委员会的严格审批”。

而对斑马鱼进行科学实验,必须遵循一系列的伦理要求,包括给斑马鱼提供适合它们生存的环境;做药物毒性测试时,在满足实验条件的情况下,要遵照减量化使用;实验后的斑马鱼,必须严格按照要求进行相关处理等。涂文清表示,经过伦理委员会审批的斑马鱼实验,既是让实验动物的权益、安全受到保护,对于科学研究来说,规范的操作和行为也会让实验结果具有可重复性。
用斑马鱼进行科学试验,测试它们暴露在各种水环境中会有怎样的变化,其中暴露设备对各种环境做到精确调控至为重要。涂文清透露,江西农业大学斑马鱼实验室当下进行斑马鱼成鱼暴露实验的设备,可精准、简单、快速地实现暴露溶液的更换,“目前我们使用的是第二代设备,已经实现智能化,正在研发的第三代设备将在智能化方面更加升级,以确保实验的精准度”。
涂文清告诉记者,他们所使用的暴露实验设备是其自主研发的,在国内外都具有独一无二的领先优势,“目前关于斑马鱼的饲养已经有了标准,但成鱼暴露实验还没有标准化,我想通过这套设备,在国际上建立起斑马鱼长期暴露的实验标准化”。只有在标准化的规范操作中,各个实验室研究出的实验结果才能够被其他实验室复现,这将大大推动各个斑马鱼实验室的科学研究。
对于未来,涂文清还希望,江西农业大学的斑马鱼实验室可以面向孩子,打造成科普基地。“相比于小白鼠,斑马鱼的实验也更加安全,孩子们在两三天的时间里就能观察到从胚胎到幼鱼的整个发育过程”。(文/图 江南都市报全媒体记者段萍)


值班编辑:奚同北

值班审核:周艳华

值班编委:朱晓晖

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