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斑马鱼行为篇㉙：斑马鱼中常用的炎症模型

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2024-09-23 20:03

斑马鱼作为新兴模式生物，兼具了传统动物及细胞模型的优点。由于斑马鱼中炎症介质的保守性，使得斑马鱼成为一种有潜力的炎症评价动物模型。斑马鱼胚胎及幼鱼作为一种新型高通量药物筛选模型，是目前唯一能在96孔细胞培养板中进行实验研究的脊椎动物模型，可以应用于大规模的药物活性成分筛选工作。斑马鱼作为一种新型模式生物，具有体积小、繁殖能力强、发育快、易于观察、免疫系统高度保守等优势，随着技术和方法的不断改进，近年来斑马鱼在中药抗炎领域的应用也逐渐深入。

炎症的诱发因素有很多，可以是机械损伤，可以是细菌、病毒感染，也可以是化学诱导。目前的斑马鱼实验基本采用以下3种方法模拟免疫系统对于炎症的应激过程，分别是经过断尾诱导的局部炎症、脂多糖（LPS）诱导的全身炎症和硫酸铜（CuSO4）诱导的急性炎症斑马鱼断尾炎症模型是一种创伤性炎症模型。

对斑马鱼尾部进行断尾处理，可以诱发斑马鱼尾部局部损伤，促使斑马鱼免疫细胞发生免疫应答。斑马鱼胚胎发育早期，巨噬细胞和中性粒细胞一起参与炎症反应，在斑马鱼断尾6 h时，伤口处的巨噬细胞和中性粒细胞数量达到高峰，6 h后炎症反应开始消退。研究者可以通过阐述损伤后免疫细胞的迁移、聚集及断尾恢复再生情况进行炎症机制研究及药物抗炎活性评价。

斑马鱼LPS炎症模型是由LPS诱导的全身性炎症模型。LPS是革兰阴性细菌细胞壁的主要结构成分，是一种内毒素，是先天免疫系统通过模式识别受体所识别的主要配体之一，能够引起炎症级联反应，是哺乳动物炎症模型的常见诱导剂，在斑马鱼炎症造模中也被广泛使用。对受精后2～3 d斑马鱼胚胎进行 LPS 浸泡给药或者卵黄囊显微注射给药，可诱导斑马鱼免疫细胞数量增多，诱发炎症反应。药物处理能否逆转 LPS 引起的免疫细胞数量增多成为其抗炎活性评价的重要指标之一。

斑马鱼CuSO4炎症模型是由CuSO4诱导的急性炎症模型。铜是先天性免疫系统的一个功能成分，通过活性氧（ROS）等途径诱导氧化应激积极调节炎症反应。在斑马鱼的幼鱼和成鱼中，CuSO4刺激可以使斑马鱼免疫细胞迅速迁移到神经丘，因此CuSO4暴露常被用来诱导和模拟炎症特征。与物理损伤和感染剂方法不同，铜作为致炎剂在操作时可以采用无创方法。

常用斑马鱼幼虫炎症模型示意图(A)横切尾鳍。(B)卵黄囊内注射LPS。(C)浸入CuSO4对神经母细胞造成损伤。(D)耳泡注射LTB4。(D)LTB4浸。(E)化学物质引起的肠道炎症

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