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前言

近三十年來，世界癌癥發(fā)病率以年均3-5%的速度遞增，癌癥已成為人類第一位死因。2022年2月，國家癌癥中心發(fā)布了最新一期的全國癌癥統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示：2016年我國癌癥新發(fā)病例406.4萬，總死亡人數(shù)241.4萬。因此，加快腫瘤病因和發(fā)病機制的研究以及探索有效的腫瘤治療新方法，是廣大醫(yī)學科研工作者共同努力的方向。

2016年我國癌癥發(fā)病及死亡情況（圖片素材來源于網絡）

斑馬魚作為獨具特點的新興實驗動物，目前已被廣泛應用于腫瘤發(fā)生發(fā)展、抗腫瘤藥物開發(fā)和篩選、最佳治療方案確定等許多方面的研究。由于斑馬魚腫瘤模型與人類腫瘤的高度保守性，許多人類腫瘤相關通路在斑馬魚腫瘤中存在同源物。早在2005年斑馬魚就用于腫瘤的研究，近來轉基因斑馬魚和腫瘤移植斑馬魚的出現(xiàn)，使其成為具有發(fā)展?jié)摿Φ囊环N腫瘤動物模型。接下來主要從斑馬魚腫瘤模型分類、特點及應用優(yōu)勢三個方面對其進行介紹。

斑馬魚腫瘤模型分類

誘發(fā)性斑馬魚腫瘤模型：誘發(fā)性斑馬魚腫瘤模型包括自然狀態(tài)下發(fā)生和致癌劑誘發(fā)的腫瘤模型。化學致癌劑誘導的斑馬魚腫瘤模型操作非常方便，但因其發(fā)生率低、腫瘤發(fā)生的臟器不確定，具有一定的局限性。但這類腫瘤組織細胞的雜合性與人類腫瘤發(fā)生的過程高度相似，常用于因基因變異而誘發(fā)腫瘤的病因學研究。

轉基因斑馬魚癌癥模型：現(xiàn)代生物及轉基因技術可以改變斑馬魚的遺傳背景，將腫瘤誘導基因導入斑馬魚生殖細胞可以形成轉基因腫瘤模型。與誘發(fā)性斑馬魚腫瘤模型比較，轉基因斑馬魚腫瘤模型可控性和發(fā)生率均增高，但其操作的復雜性也增加，需要大量的經費和時間。

斑馬魚異種移植瘤模型：斑馬魚PDX模型，全稱為“患者來源的斑馬魚異種移植瘤模型”（Zebrasish Patient-derived Tumor Xenograft），是將來源于患者的腫瘤組織、原代細胞等植入免疫缺陷的斑馬魚的體內形成的移植瘤模型。斑馬魚PDX模型可以在組織病理學、分子生物學和基因水平上保留大部分原代腫瘤的特點，具有較好的臨床療效預測性。因此，斑馬魚PDX模型在臨床癌癥藥物高通量篩選、新藥研發(fā)過程中的藥物篩選、藥效驗證等方面得到了越來越廣泛的應用。

斑馬魚腫瘤模型特點

斑馬魚屬于非哺乳類脊椎動物，比無脊椎動物線蟲和果蠅更加與人類相近，用于體內腫瘤增殖、分裂、轉移及抗腫瘤藥物的快速篩選研究。斑馬魚先天免疫系統(tǒng)和獲得性免疫系統(tǒng)與人和小鼠高度保守，造血系統(tǒng)與人類相似且和人類的血細胞相對應，適用于人類血液腫瘤的研究。斑馬魚受精24h后主要器官發(fā)育完成，受精 7~14d相當于生命的早期階段，先天免疫系統(tǒng)受精后開始發(fā)育，約2~3周獲得性免疫系統(tǒng)發(fā)育成熟，這個時間窗可以植入人或鼠的腫瘤細胞而不被斑馬魚的免疫系統(tǒng)排斥。斑馬魚產生天然色素前處于透明狀態(tài)，可以觀察腫瘤細胞的生長狀態(tài)和腫瘤大小。斑馬魚每兩周產卵約600~700枚，產生遺傳一致的后代，細胞培養(yǎng)板即可飼養(yǎng)。

斑馬魚移植的腫瘤與小鼠腫瘤模型具有相似的藥物敏感性，腫瘤細胞移植于成體魚，短時間內可獲得大量腫瘤移植模型。轉基因斑馬魚和熒光標記細胞的出現(xiàn)，擴大了斑馬魚在腫瘤研究方面的應用。轉基因斑馬魚（Casper）終身保持透明，用于腫瘤體內生長、轉移、腫瘤血管生成、腫瘤與微環(huán)境的相互作用、腫瘤募集免疫細胞能力等多方面的研究。

斑馬魚腫瘤模型的應用

1、臨床抗腫瘤藥物篩選和評價，臨床用藥指導，腫瘤患者個性化治療；

2、腫瘤生物學基礎科研、人源化斑馬魚品系構建、研究腫瘤細胞的增殖/侵襲/遷移等;

3、新藥研發(fā)中的高通量篩選。

以上部分內容參考自《中國藥理學通報》發(fā)表的李璘，邱蓉麗，魏凱峰，孫東東題為”斑馬魚腫瘤模型研究進展“的論文。

木芮生物一直致力于以斑馬魚為模式生物，為廣大醫(yī)學科研人員及機構提供優(yōu)質的生物醫(yī)學基礎科研服務。我們近期推出了《斑馬魚PDX模型建立服務》，服務項目主要是臨床抗腫瘤藥物的篩選和評價，包括研究腫瘤細胞在斑馬魚體內的增殖、凋亡、遷移以及對血管的影響等。想了解詳細方案及報價，請掃描下方二維碼聯(lián)系我們，或關注公眾號后臺咨詢。