斑马鱼研究初探:四步繁殖法与护肤品致病性探讨

发表时间: 2022-03-04 14:55




小小斑马鱼,用处却很多。


比如,科学家用斑马鱼来研究恐惧对生物的影响,以及研发治疗与恐惧有关的精神疾病的药物。人一生都在学会怎么承受恐惧,因为恐惧才是最好的经验,当能够承受的恐惧越多,他知道的经验也就越多,可恐惧却也给人带来焦虑。


研究人员很难通过让人产生恐惧来获得实验数据,于是选择使用斑马鱼代替,由此才发现了,包括杏仁核、扣带皮层和中脑中被称为中脑导水管周围灰质区的区域负责让大脑产生恐惧情绪,同时人体内的血糖、血红蛋白、肾上腺素和去甲肾上腺素等也会升高。相关的缓解焦虑的药物也根据实验结果被研发出来了。


此外,斑马鱼也是转基因技术的热门实验对象。

转基因这活儿,一般是在斑马鱼胚胎这一步开始做的。操作时,是用一根极细的针头,脚上踏着一个类似汽车油门一样的东西,负责注射的给力,踩几下后,就能将配置好的某种溶液注射到胚胎细胞中,溶液最终诱发了细胞的突变。


人们饲养斑马鱼,采集来胚胎,再用这些胚胎来做上面的实验。斑马鱼体外受精、24小时发育成型的特性,以及一个星期几百个的产卵量,完全可以满足研究者们的大多数实验需求。


一些医院正在使用一些专业的斑马鱼饲养设备来批量化地养殖斑马鱼,并在此基础上获得卵和胚胎。另外还要配备供斑马鱼食用的草履虫和丰年虾养殖设备。实际上与基础的养殖设备相比,人们实验用的各种设备,比如细胞级注射、心电心率血流测量、行为分析等相关实验设备的成本占比更高。简单来说,基础养殖设备一台几万或者十几万,而实验设备则将可能达到几十万甚至百万。


顺便提一句,斑马鱼的交配是需要一定的环境的,如果不注意,会因为水中PH值、食物中的有害物质,以及其他鱼种的干扰而造成交配繁殖失败。另外,虽然斑马鱼是通体透明的,但也并不是说只靠肉眼观察就可以的,毕竟要获得一些准确的表现数据。如果要做详尽的研究观察,还是得需要借助专业的仪器。比如在观察斑马鱼心脏时,可以使用B超机。

斑马鱼的繁殖流程可以简单概括为以下几步。


一是选种,就是要挑选出身体壮硕的雄鱼和精神饱满的雌鱼,按照一定的数量比例放置到同一个鱼缸之中,这个比例通常是一比三或者是二比七。


二是交配,一般情况下,斑马鱼的交配过程是不需要人工干预的。所谓窈窕淑女,君子好逑。公鱼会在发情期拼命追着雌鱼不放。


三是采卵,这一步需要注意的是对卵的保护,雌鱼产下的卵,通常都会落在鱼缸底部,可以提前放置一个采卵的收集器,或者是使用专业的鱼卵捞,这些在水族馆或者专业的斑马鱼饲养技术提供商那里就能买到。


四是孵化,通常在三四天后,小鱼就能吃东西了。这中间还需要一步就是清理因为没有成功受精而变质的鱼卵。


而至于说,为什么要这样做,主要是因为斑马鱼在繁育后代时需要的几个重要条件。


首先第一个条件是,需要独立空间。斑马鱼性情温和,攻击力弱,于是在产卵的时候也只能选择一个平安的环境下面才敢进行。这种平安的环境包括,一是没有其他的鱼类,二是附近没有过多的同类母鱼。如果这些环境不具备,母斑马鱼将拒绝生育。


第二个条件是得需要有公鱼的配合。很多鱼友会发现在雄性斑马鱼的追逐下,母斑马鱼才能顺利地产卵,但这其中是怎样的一种默契配合,我们还不得而知。第三个条件是要保证鱼卵能够顺利受精,如果不受精,是不会成功孵化出小鱼的,一些鱼友会缸底铺设一层水草,方便鱼卵挂上,好增加受精机会。

自年初化妆品行业功效宣称新规施行以来,斑马鱼因为能够参与到该行业检测体系之中而引来一波流量。

以护肤品的检测为例。最基本的实验就是护肤品致病性研究,主要通过将斑马鱼胚胎至于样本环境中,观察是否产生畸变或者死亡的现象为主,个别的护肤品也会做炎症影响测试。比如先主动损害斑马鱼的某个外表器官,类似剪掉尾巴或者是鱼鳍,然后观察这个器官在纯净环境和存在样本的环境中的发炎情况,如果发炎效果比纯净环境中效果强烈,则说明样本不合格。

实际上除了护肤品,也有很多其他领域也在借用斑马鱼检测技术实现质量安全检测,比如食品卫生领域,水卫生安全领域。

尤其是水卫生安全领域,近期就有团队围绕萘对水质的影响情况作了一系列的研究。萘是一种有机化合物,是从煤焦油和石油蒸馏中大量生产的,之前人们常用的卫生球就是用萘制成的,但由于萘的毒性,现在卫生球已经被广泛禁止使用

当成主要成分。


研究人员正尝试通过观察造成斑马鱼的半数死亡率的浓度梯度和体内相关有机物含量,来获得萘的准确功效数据。获得的结论之一是斑马鱼的内脏相比肌肉更容易受到萘的毒害,由此可以延展到人类对于萘的抵抗力评估。


当然,斑马鱼也不一定都用于药理、毒理、病理。也有研究人员研究乳双歧杆菌如何让斑马鱼受益,包括改善肠道炎症、促进肠道蠕动、缓解便秘症状等。


斑马鱼确实是好养,但也并不是说谁都能一上来就养得活、养得好。养斑马鱼的第一个大坑是鱼缸里缺硝化细菌


经常有朋友说自己的鱼忽然就被毒死了,那这毒多半就是氨或者是亚硝酸。


而硝化细菌就是这两种毒的解药,把这两种物质转化成无毒的硝酸盐,以供藻类生长所需。由此可见,在硝化细菌的作用下,把整个过程变成了一个良性循环。


通常情况下,氨是没办法控制产生的,因为鱼是活物,要吃要拉,吃剩下的东西,拉出来的粪便都是会生成氨的。另外鱼肉也是高蛋白的,被细菌分解后也是会产生氨的。


为了增加硝化细菌人们也想到了很多的办法,比如说给它们做个窝——弄个培养球。另外一种办法就是添加硝化细菌制剂,但就像人类打胰岛素一样,依托制剂生长的硝化细菌不会繁殖,所以很容易对制剂造成依赖。



当然硝化细菌这事其实也不要太当一回事儿,如果温度合适,环境也没什么大问题,大多数的鱼缸养一阵子之后都会自动产生硝化细菌的。


说到温度,其实对于斑马鱼的健康也是非常重要的一个参数,如果温度过低或者过高,就会让斑马鱼患上肠胃炎、各种霉菌病、寄生虫滋生、皮肤病等。


而且不只是温度这一个致病因素,国家斑马鱼资源中心曾经系统地整理过斑马鱼的可能患病和致病原因。包括水温、PH值、含氧度、氨氮浓度、人为破坏、自身发育、细菌感染等,坑还是不少的,所以劝各位鱼友或者研究人员,养鱼时候还需谨慎。