斑馬魚在藥物毒性評價中的應用

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）

目前在國內的新藥研發領域，迫切需要建立有效而又經濟的藥品早期安全性能評價體系，在臨床之前進行試驗階段，藥品的研發主要的研究對象是細胞，通過細胞對藥物以及體外實驗。使用這種方法的優勢在于高效并且快速，但是也是有很多缺陷，所以在對藥物進行研發的過程中，需要一種動物模型作為實驗對象，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用進行分析，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實驗生物，具有預測性好，并且經濟快速的特點，是體內實驗的最佳實驗題，目前有很多醫藥研發機構已經廣泛的時候斑馬魚作為藥物毒性與安全性評價的實驗動物。

1 斑馬魚的生物學特點及其在藥物早期安全性評價中的優勢

斑馬魚作為一種常用的生命科學研究模式生物，對體內實驗以及體外實驗的缺陷都能夠很好的彌補，并且經過基因分析，斑馬魚與人類的基因相似率高達87%，具有很高的同源性，與哺乳類動物相比，斑馬魚的信號傳導以及生理結構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果準確率基本等同于人體。另外，在進行實驗的過程中，斑馬魚可以作為整個實驗全程的生命體，能夠準確的對藥物在體內的分布情況、吸收情況、代謝以及排泄等生理動態方面提供準確的信息，因此使用斑馬魚作為藥物早期的安全性評價是非常可靠的。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，更是具有容易飼養的優勢。

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，通過在口中插管進行給藥。

由于斑馬魚的繁殖速度以及產量都非常高，一對成年斑馬魚每次產生的受精卵多大100～300個，可以滿足體內實驗所需要的大量單組實驗生物，在統計學上可以得到更加準確的評價效果。所以斑馬魚在藥物的毒性以及安全性評價過程中，不但具有單次實驗給藥量少、經濟以及周期短的特點，更是具備了與哺乳動物基因同源性的特點。

2 斑馬魚模型在毒性評價中的應用

2.1 斑馬魚模型在發育毒性評價中的應用

運用斑馬魚作為藥物毒性與安全性評價之前，斑馬魚是作為發育遺傳領域的實驗生物模型。上個世紀五十年代，Hisaoka等就斑馬魚的毒性與安全性評價領域進行了深入的研究，同時發現巴比妥酸和二乙巴比妥酸等藥物都會對斑馬魚的正常發育產生非常大的影響。在斑馬魚的發育過程中，其臟器以及生理系統都有著非常高的藥物敏感度，極易出現畸形的現象，但是斑馬魚的生命非常頑強，在心血管出現畸形的狀態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在1996年就被歐洲經濟合作與發展組織作為檢測標準進行藥物毒性的檢測，并且根據實驗情況進行編制了操作指南。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行實時跟蹤，可以更加直觀的對斑馬魚胚胎的心跳、血液循環以及細胞運動等方面進行深入的研究。

2.2 心血管毒性評價

在進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，所以在血液循環以及心臟方面通過熒光跟蹤等方式可以進行更加直觀的觀察，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體安全性評價，可以對心臟以及血管的各種病癥指標進行評價，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生的毒性評價方面與3類無毒害的藥物進行評價，發現這14種藥物均會對斑馬魚的心臟以及血管方面產生毒性，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象，環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心包水腫甚至是心臟出血的情況。通過研究發現，在進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，受到了廣泛的關注。在醫藥機構對新藥進行早期開發階段，具有非常重要的作用，可以有效并快速的篩選藥物，降低新藥的研發成本以及研發周期，并且能大大提高新藥的研發成功率，再結合各種先進的造影技術甚至是納米技術，形成更加完善的新藥評價體系。

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本文編輯：吳 衛

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ISSN.2095-8242.2017.22.4342.02