摘 要 斑馬魚作為模式生物在生物學(xué)研究中已有一段時(shí)間了，尤其是在毒理、發(fā)育和遺傳方面，*近，斑馬魚正以應(yīng)激及焦慮新模式生物的姿態(tài)出現(xiàn)。其在生理和行為學(xué)方面的特點(diǎn)，更適合中藥抗焦慮藥藥理研究和**篩選。

關(guān)鍵詞 斑馬魚；抗焦慮；模式生物

模式生物是藥學(xué)研究的必備工具，合理的模式生物將給藥學(xué)工作者帶極大地方便，而新模型的建立也將會(huì)帶來新**的發(fā)現(xiàn)。近年來，國(guó)外利用斑馬魚建立人類**模型逐漸開辟了**研究的新領(lǐng)域。其中，斑馬魚作為應(yīng)激行為研究的新型模式生物日益受到關(guān)注。筆者僅就斑馬魚可作為中藥抗焦慮藥研究的模式生物的背景、方法及優(yōu)勢(shì)做一綜述。

1、斑馬魚焦慮研究的背景

斑馬魚(Danio rerio)是一種亞熱帶淡水魚類, 體小、卵大, 容易獲得，易于飼養(yǎng)，生殖周期短，繁殖能力強(qiáng)，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，具有完整器官、系統(tǒng)的脊椎生物。作為一種相對(duì)簡(jiǎn)單的脊椎生物，其在生理學(xué)方面和基因遺傳學(xué)方面與人類具有很高的同源性，他可以模擬很多人類**，如腫瘤、糖尿病、帕金森綜合征、阿爾茨海默病，這為研究人類**的發(fā)病機(jī)制和臨床**提供了工具和途徑。

斑馬魚具有經(jīng)典的脊椎動(dòng)物神經(jīng)遞質(zhì)，其單胺類神經(jīng)系統(tǒng)與哺乳類動(dòng)物在結(jié)構(gòu)特點(diǎn)上存在很多相似點(diǎn)，比如，去甲腎上腺素、五羥色胺和組胺遞質(zhì)系統(tǒng)均具高度相似性。斑馬魚中腦多巴胺神經(jīng)元的缺失，這一點(diǎn)同樣與哺乳類動(dòng)物存在一致性。Alsop D等利用斑馬魚的胚胎和幼體檢測(cè)皮質(zhì)醇類型及皮質(zhì)類固醇的合成與信號(hào)調(diào)節(jié)相關(guān)基因的表達(dá)，發(fā)現(xiàn)斑馬魚的神經(jīng)***系統(tǒng)對(duì)應(yīng)激有很強(qiáng)的生理學(xué)反應(yīng)。在斑馬魚身上，應(yīng)激反應(yīng)的基礎(chǔ)是下丘腦 - 垂體 - 腎上腺軸，他包含了一系列**：從促腎上腺皮質(zhì)釋放**（CRH）到促腎上腺皮質(zhì)**(ACTH)，再到皮質(zhì)醇。尤其是，斑馬魚和人類一樣使用皮質(zhì)醇作為主要的應(yīng)激反應(yīng)**，而嚙齒類動(dòng)物是使用皮質(zhì)酮作為主要的應(yīng)激反應(yīng)**。這就使斑馬魚在與人類應(yīng)激生理相關(guān)的研究中相比嚙齒類動(dòng)物而言是一種更有價(jià)值的模式動(dòng)物。

但是直到*近，斑馬魚在神經(jīng)行為學(xué)方面作為一種潛在的模式生物才越來越多的受到人們的關(guān)注。實(shí)驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn)斑馬魚幼體、成體對(duì)不同**如乙醇、氟西汀都有應(yīng)激反應(yīng)。在成魚身上已發(fā)表的研究包括社會(huì)行為、嗅覺相關(guān)行為、焦慮行為、成癮行為、睡眠、學(xué)習(xí)以及記憶。

2、斑馬魚焦慮模型的建立與評(píng)價(jià)

2.1新魚缸潛水實(shí)驗(yàn)(Novel tank diving test)

跟其他物種一樣，暴露于新的環(huán)境中，斑馬魚會(huì)產(chǎn)生顯著的焦慮反應(yīng)。在研究**的抗焦慮效果時(shí)，可以利用與嚙齒類動(dòng)物開放實(shí)驗(yàn)相似的新魚缸潛水實(shí)驗(yàn)。新魚缸潛水實(shí)驗(yàn)利用了斑馬魚在新環(huán)境中尋求保護(hù)的本能行為，在新的魚缸中斑馬魚會(huì)潛在缸底且待在缸底不動(dòng)直到他們感到**了才四處探索。利用這種模型，研究者可以收集和比較一些行為參數(shù)來評(píng)價(jià)焦慮，例如從底部到上半部分的時(shí)間，底部到上半部分來回穿梭的次數(shù)，古怪行為和靜止不動(dòng)行為。通常，長(zhǎng)時(shí)間待在底部，待在頂部的時(shí)間減少，以及古怪行為和靜止不動(dòng)的次數(shù)增加，提示了高度焦慮現(xiàn)象。

2.2 報(bào)警信息素(alarm pheromone)及**造模

另一種可引起焦慮的方法是將斑馬魚暴露于報(bào)警信息素中。報(bào)警信息素是魚表皮細(xì)胞生成的，當(dāng)表皮細(xì)胞膜受到損傷時(shí)自動(dòng)釋放，例如在受到捕食者襲擊的期間。他可引起附近同種魚類強(qiáng)烈的恐懼和焦慮反應(yīng)。在斑馬魚身上，這種恐懼反應(yīng)表現(xiàn)為：增加魚群的結(jié)合，快速游泳且急速轉(zhuǎn)彎，停止不動(dòng)的時(shí)間和頻率增加，進(jìn)攻行為減少，底部停留的時(shí)間顯著增加。斑馬魚所有的行為都可通過錄像跟蹤系統(tǒng)記錄下來，這樣可以更**的記錄實(shí)驗(yàn)中斑馬魚的行為，還可減少實(shí)驗(yàn)者對(duì)他們行為的影響。

已有研究表明，利用抗焦慮藥或致焦慮藥可以調(diào)節(jié)斑馬魚的焦慮樣行為。煙堿、α-fluromethylhistidine、乙醇和安定均已檢測(cè)出能夠影響斑馬魚的焦慮行為。已有報(bào)道，斑馬魚暴露于反向苯二氮卓激動(dòng)劑FG-7142或長(zhǎng)期持續(xù)注射***的驟停均可導(dǎo)致**誘發(fā)性焦慮[31]。致焦慮藥和報(bào)警信息素在斑馬魚身上可以引起相對(duì)簡(jiǎn)單，但是很顯著的焦慮樣行為反應(yīng)，但給予持續(xù)的報(bào)警信息素不能顯示顯著的焦慮樣行為反應(yīng)。

2.3 **水平測(cè)量

與行為觀察一樣，一些生理學(xué)指標(biāo)可以為焦慮研究提供有價(jià)值的數(shù)據(jù)，如應(yīng)激**水平。研究顯示，斑馬魚整體的皮質(zhì)醇水平可以反應(yīng)由于生存環(huán)境改變引的應(yīng)激?？梢酝ㄟ^測(cè)量皮質(zhì)醇的水平從而進(jìn)一步評(píng)價(jià)斑馬魚的焦慮現(xiàn)象。

3、斑馬魚焦慮模型的可靠性

Egan等做了大量的實(shí)驗(yàn)來證明斑馬魚作為焦慮模型的可靠性。其利用新魚缸潛水實(shí)驗(yàn)證明在斑馬魚身上可以引起相對(duì)簡(jiǎn)單，但是很顯著的焦慮樣行為反應(yīng)。各種用于其它模式生物的抗焦慮或致焦慮藥在斑馬魚身上也能得到同樣的效果。

暴露于***的斑馬魚組顯示出強(qiáng)烈的焦慮現(xiàn)象，表現(xiàn)為在底部逗留時(shí)間增長(zhǎng)、進(jìn)入上部的次數(shù)減少、古怪行為增加。其焦慮樣表現(xiàn)與人類及嚙齒類動(dòng)物對(duì)***所致的焦慮樣反應(yīng)是一致的。

經(jīng)氟西汀長(zhǎng)期處理的斑馬魚顯示其可作為檢測(cè)抗焦慮藥的潛在模型，因?yàn)樗軌蛘T導(dǎo)斑馬魚在上部逗留的時(shí)間增長(zhǎng)，進(jìn)入上部的次數(shù)增多。其研究所得到的行為學(xué)和生理學(xué)數(shù)據(jù)與已發(fā)表的經(jīng)氟西汀處理過的嚙齒類動(dòng)物表現(xiàn)出的焦慮緩解現(xiàn)象高度一致。

與乙醇可以抑制小鼠焦慮一樣，短暫暴露于乙醇中同樣可以降低斑馬魚的焦慮現(xiàn)象。長(zhǎng)期暴露于乙醇中的斑馬魚也表現(xiàn)出了焦慮緩解現(xiàn)象，如在上部逗留時(shí)間增長(zhǎng)，皮質(zhì)醇水平降低。

這些研究從行為學(xué)、藥理學(xué)和***方面進(jìn)一步確證了斑馬魚作為一種焦慮模型的可靠性。

4、斑馬魚用于中藥抗焦慮藥研究的優(yōu)勢(shì)

焦慮癥是危害全人類身心健康的常見病、多發(fā)病。臨床上用于緩解焦慮癥的**以苯二氮類為主，包括利眠寧安定及其衍生物。其均可導(dǎo)致困倦、易激、頭暈和依賴的副作用。中藥也有很多抗焦慮藥，因具有**反應(yīng)小、**范圍廣、 價(jià)格便宜等優(yōu)點(diǎn)而受到很多人的關(guān)注。現(xiàn)今，研究中藥抗焦慮藥的多用小鼠高架十字迷宮和爬梯實(shí)驗(yàn)或大鼠高架十字迷宮實(shí)驗(yàn)，而斑馬魚作為模式生物應(yīng)用于中藥抗焦慮藥的篩選尚為空白。

基于當(dāng)前的生物表現(xiàn)學(xué)**的發(fā)現(xiàn)受制與哺乳類和嚙齒類動(dòng)物研究時(shí)需要較大的空間，體內(nèi)化合物成分復(fù)雜，而且表現(xiàn)出的行為相當(dāng)復(fù)雜，難以歸納定量。斑馬魚作為一種動(dòng)物模型可以減少上述不利因素，與電腦輔助視頻追蹤技術(shù)相結(jié)合，使高產(chǎn)量的行為表現(xiàn)學(xué)與**篩選結(jié)合起來成為一種很有前景的研究渠道。斑馬魚作為一種理想模式生物另一重要原因是：他們相比其他動(dòng)物要便宜很多，飼養(yǎng)管理的費(fèi)用低，繁殖能力強(qiáng)，生長(zhǎng)周期短。此外，中藥具有多效應(yīng)、多成分、多靶點(diǎn)作用特點(diǎn)，而斑馬魚的敏感性強(qiáng)、**用量小以及整體器官模型更加適合于中藥抗焦慮藥的研究。

  型號(hào)：XR-XG201

雖然斑馬魚顯示出了其作為研究動(dòng)物焦慮行為的潛在模型，但在觀察及解析斑馬魚行為時(shí)應(yīng)謹(jǐn)慎權(quán)衡幾個(gè)不同的因素,包括總的活動(dòng)度，探索減少度（焦慮），逃避行為，異常行為。中藥抗焦慮的同時(shí)常常伴有安定、抗心悸和**等作用。結(jié)合中藥藥理作用多效性，在利用斑馬魚模型評(píng)價(jià)藥效時(shí)也可適當(dāng)增加部分實(shí)驗(yàn)，比如**、學(xué)習(xí)記憶能力。Egan研究顯示不同種類的斑馬魚對(duì)應(yīng)激反應(yīng)的敏感性也不一樣，美洲豹種斑馬魚比野生種斑馬魚的焦慮反應(yīng)更強(qiáng)。因此在研究抗焦慮藥和致焦慮藥時(shí)所選的魚種也需考慮。