细胞移植已成为评估正常和恶性细胞表型的重要实验工具。在癌症的背景下,细胞移植方法已被用于定义驱动持续肿瘤生长,转移和治疗反应的机制。最值得注意的是目前用于移植人类癌症的金标准,NOD.Cg-Prkdcscid Il2rgtm1Wjl / SzJ(NSG)小鼠,以及其他能表达人类细胞因子,促进正常血细胞亚群等免疫缺陷小鼠模型,尽管免疫缺陷和人源化小鼠模型的多样性日益增加,但也存在固有的局限性。例如,小鼠的高昂价格,巨大的养殖空间,因皮毛导致难以观察体内移植细胞的情况等。

固然异种细胞移植到免疫缺陷小鼠是评估癌症药物的临床前功效的金标准,但是其自身的局限性也同样使其在一部分研究领域中受到极大限制。而斑马鱼模型极大的填补了小鼠模型的局限性造成的空缺。斑马鱼是目前唯一适于高通量药物筛选的脊椎类动物,并拥有个体小、发育周期短 (24小时器官便可形成)、身体透明(可直接观察内部器官)、单次产卵数较高(150~200 枚)等特点。

斑马鱼最早在20世纪30年代就被用于环境检测研究,其正式作为一种模式生物应用于科学研究则始于1972年,这一年美国俄勒冈大学George Streisinge 教授开始斑马鱼发育生物学研究和模式动物建立工作。相较于小鼠模型,斑马鱼有着其不可比拟的优势:

       1.可视化

斑马鱼与小鼠模型相比,其身体透明,能在显微镜下进行直观的单细胞表型观察。小鼠模型通常为组织水平研究,通过观察脏器变化来进行观测,而斑马鱼模型可以达到细胞水平的研究,在移植异源细胞后可直接在显微镜下观测到斑马鱼体中异源细胞的迁移等情况。

2.成本低

斑马鱼与小鼠模型相比,在养殖的时候所需要的养殖空间更小,饲养价格更低,所需要的人员管理更少(仅1人即可管理过万条斑马鱼)。在进行研究时,斑马鱼所消耗的实验试剂更少。

3.前期生长发育快

       在进行研究时,斑马鱼前期快速生长发育可以让其更早成熟,从而大大缩短实验周期,从而加快实验进程。

斑马鱼最新的文献报道了prkdc-/-, il2rga-/-斑马鱼(缺乏T、B及NK细胞),可以在37℃时移植多种人类肿瘤细胞,并能使单个移植细胞动态可视化,例如,追踪人类横纹肌肉瘤(一种小儿肌肉癌)的迁移和增殖状态,并通过实验确定组合olaparib PARP抑制剂和替莫唑胺DNA损伤剂的临床前功效,验证横纹肌肉瘤可视化治疗反应。这样我们就可以将患者来源的细胞移植入斑马鱼模型中,为将来开发个性化治疗方法开辟新的途径。


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