斑马鱼的新角色:人造器官研究的小助手

发表时间: 2022-02-22 14:24


五哥是非常看好未来斑马鱼的发展前景的,也愿意为这么个小鱼鼓与呼。


前几天,五哥听到的消息是对吃货利好的。鲫鱼大家都喜欢吃,无论是油炸还是清炖,都是那么的鲜香。就在几天前,业界有个消息,说是有专家借助斑马鱼研制出了无刺鲫鱼。


但今天五哥想说的事不是这个,而是另外的一项更高级的应用,那就是人造心脏。


所谓人造器官,其实也有很多种,比如人不干预,而全部借助生物技术进行器官重塑。或者是全部都是由生物外的材料,如借助金属,或碳、钙等材料打造人类器官。再有就是利用生物材料和非生物材料相结合,打造一体化的器官。

近段时间,就有专家借助第三种技术,利用斑马鱼成功打造出了“人造鱼”。这种人造鱼是以人体心肌细胞为原料,将人工部分与生物部分结合起来,模拟心肌收缩,带动人造鱼游动,最长时间能坚持百天以上。


第一步,研究人员按照斑马鱼的样子做成了一个模型,然后在鱼的尾鳍两边都培植一层肌肉细胞。第二步,设计一套人造心脏,用来将机械的电信号和自动起搏机制引入进来,并传达给肌肉细胞。第三步,在外界使用可变光源控制电信号的改变,用以将收缩命令下达给肌肉细胞,当尾鳍两侧的细胞依次收缩时,就能实现鱼的游动。


在收缩时,同时也会触发机械敏感蛋白通道,这时就能让舒展动作得以实现,从而保障了收缩与舒展的交替自动进行,并且也实现了能量的有效利用。


并且,尾鳍两侧的肌肉细胞是能够不断生长的,细胞生长的足够多,也就使得整条鱼足够健壮。


斑马鱼的再生能力或许能够为这个实验的生物化带来更大助力,斑马鱼的心脏、眼等器官具备一定的再生能力。


人造斑马鱼,有望让更多的人造器官实现生物化,这将极大助力提升人造器官的临床体验。


话题还回到之前的无刺鱼。有科普启示录报道说,7年前,国内某水产研究所就设立了鲤科鱼类的肌间刺研究课题。其实研发道理倒是不复杂,因为鱼有鱼刺,是跟自己携带的基因有关,如果能够找到负责长鱼刺的基因,然后敲掉,鱼自然就不长鱼刺了,但是怎么找到,却是个难题。


说到这五哥忽然有了一个想法,那就是能不能找到一种办法,能够标记住基因和表装的联系,这样就能够一一地对应好了什么基因对应什么功能。但可能这种想法比较浅显,因为很有可能好几种基因都参与了让一条鱼长刺。

据科普启示录报道,国内一家水产研究所使用了斑马鱼来作为实验素材。原因就在于,斑马鱼成熟的快,基因改过一次后,只需要几个月就能验证是不是成功地实现了没有刺。


当然这其中也出现了一些波折,比如说并不是找到主控基因这件工作就结束了,因为主控基因的敲除,会导致鱼的生长发育出现异变,最不该出现的异变就是肉质变差。也就是,不能光是没刺就可以了,不好吃也一样没用,尤其是氨基酸和脂肪含量上,要达到一定指标。

不过问题终究是解决了,而且还申请了专利。

不过五哥忽然又有想法了,那就是,但凡是鱼,是不是说其基因架构基本上会有相似之处,那么如果对多种野生自然的无刺鱼类的基因进行总结,比如对龙利鱼、鳜鱼、罗非鱼、鲟鱼、巴沙鱼、龙头鱼等进行研究总结,再与有刺鱼的基因进行对比,多了或者是少了的那些基因,那就很有可能和是否有刺有关。

那么另外一个值得探讨的话题就是,这种无刺鱼是否真的能吃。这事又要牵扯到,到底是转基因还是基因编辑的争议中。可无论怎样,人们现在还是对转基因或者是基因编辑的食品还是有顾忌的,也许只有时间能给出答案。