斑馬魚PDX平臺的技術(shù)突破體現(xiàn)在兩個維度:一是細胞系移植的標準化,二是患者原代tumor組織的直接應(yīng)用。以胃ancer研究為例,研究者將AGS和SGC-7901細胞系標記熒光后注射至斑馬魚胚胎卵黃囊,通過共聚焦顯微鏡實時觀察血管生成和細胞遷移。結(jié)果顯示,SGC-7901對5-FU的敏感性明顯高于AGS,與體外實驗結(jié)果一致。更關(guān)鍵的是,平臺成功將14例胃ancer患者的原代細胞移植至斑馬魚胚胎,其中9例形成腺樣體結(jié)構(gòu)并誘導(dǎo)血管生成,4例表現(xiàn)出對5-FU、多西他奇和阿帕替尼的不同敏感性。這種“患者-斑馬魚-藥物”的閉環(huán)驗證模式,為個體化醫(yī)療提供了直接證據(jù)。例如,在非小細胞肺ancer研究中,斑馬魚PDX模型預(yù)測淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移的敏感性達91%,與患者臨床結(jié)局高度吻合。斑馬魚的鰓弓除了呼吸作用,還有其他生理功能。基因敲入斑馬魚

PDX(Patient-DerivedXenograft)斑馬魚模型是tumor研究領(lǐng)域的一項突破性技術(shù),它將患者tumor組織直接移植到斑馬魚胚胎或幼魚體內(nèi),構(gòu)建出高度模擬人體tumor微環(huán)境的活的體模型。相較于傳統(tǒng)小鼠PDX模型(需數(shù)月生長周期、成本高昂),斑馬魚PDX模型憑借其胚胎透明、免疫系統(tǒng)未完全發(fā)育(可減少移植排斥)及快速生長(72小時內(nèi)完成organ形成)的特性,將tumor移植成功率提升至80%以上,且實驗周期縮短至7-14天。例如,在肺ancer研究中,將患者非小細胞肺ancer組織移植到斑馬魚腦部或腹膜腔,可觀察到腫瘤細胞增殖、血管生成及轉(zhuǎn)移的動態(tài)過程,其病理特征與原發(fā)tumor高度一致(相關(guān)系數(shù)達0.92)。這種“快速、直觀、低成本”的優(yōu)勢,使斑馬魚PDX模型成為tumor異種移植研究的理想替代方案,尤其適用于藥物篩選及個性化醫(yī)療策略開發(fā)。斑馬魚研究期刊斑馬魚的游泳行為可反映其身體狀況和環(huán)境適應(yīng)性。

環(huán)特生物作為斑馬魚生物技術(shù)應(yīng)用的全球前列,依托“斑馬魚+類organ+哺乳動物+人體”四位一體技術(shù)平臺,構(gòu)建了覆蓋藥物研發(fā)、功能食品評價、化妝品安全檢測及疾病模型開發(fā)的多元化科研服務(wù)體系。其自主研發(fā)的斑馬魚全景成像系統(tǒng)、3D行為分析系統(tǒng)等專門使用設(shè)備,通過CNAS、CMA及AAALAC國際認證,實現(xiàn)了從魚種保育到模型開發(fā)、硬件配置到智慧運維的全生命周期科研支持。例如,在第九屆全國斑馬魚大會上,環(huán)特展示的Ki(th-EGFP)轉(zhuǎn)基因斑馬魚品系,可精細標記多巴胺神經(jīng)元,為自閉癥機制研究提供實時神經(jīng)活動監(jiān)測能力;而Tg(cmlc2:mRFP-EGFP-LC3)心肌自噬模型,則通過熒光雙標記技術(shù)揭示了藥物對心肌細胞自噬通路的調(diào)控作用。這些技術(shù)突破使環(huán)特成為全球較早實現(xiàn)斑馬魚專門使用設(shè)備集群產(chǎn)業(yè)化的機構(gòu),其設(shè)備性能獲院士團隊鑒定為“國際先進水平”。
精細醫(yī)療的關(guān)鍵是根據(jù)個體差異制定個性化醫(yī)療方案,斑馬魚模型以其快速、精細的特性,成為精細醫(yī)療實踐的重要工具。杭州環(huán)特生物科技股份有限公司將斑馬魚技術(shù)與精細醫(yī)療相結(jié)合,為臨床醫(yī)療提供個性化方案篩選與藥物療效預(yù)測服務(wù)。在tumor精細醫(yī)療中,通過斑馬魚 PDX 模型,可將患者tumor組織移植到斑馬魚體內(nèi),快速篩選對該患者有效的藥物組合,為臨床醫(yī)療方案制定提供參考;在罕見病醫(yī)療中,利用患者特異性斑馬魚模型,評估潛在醫(yī)療藥物的療效與安全性,實現(xiàn) “一人一策” 的個性化醫(yī)療。此外,斑馬魚模型還可用于藥物不良反應(yīng)的預(yù)測,減少臨床用藥風險。環(huán)特生物的斑馬魚精細醫(yī)療技術(shù),為精細醫(yī)療的落地與推廣提供了高效、可行的路徑,助力提升臨床醫(yī)療效果。斑馬魚的神經(jīng)系統(tǒng)相對簡單,便于研究神經(jīng)信號傳導(dǎo)機制。

干細胞研究是再生醫(yī)學(xué)的關(guān)鍵領(lǐng)域,斑馬魚模型與干細胞技術(shù)的協(xié)同應(yīng)用,為再生醫(yī)學(xué)研究提供了新的思路與工具。杭州環(huán)特生物科技股份有限公司將斑馬魚模型應(yīng)用于干細胞的增殖、分化及移植研究中,為科研機構(gòu)與藥企提供技術(shù)支持。斑馬魚具有強大的組織再生能力,其體內(nèi)的干細胞增殖與分化機制與人類具有一定相似性,可用于探究干細胞在組織修復(fù)中的作用機制;在干細胞移植研究中,斑馬魚透明的身體結(jié)構(gòu)可直觀觀察干細胞的遷移與定植情況,評估移植效果。此外,斑馬魚模型還可用于篩選促進干細胞增殖與分化的藥物或因子,為干細胞療法的優(yōu)化提供支撐。環(huán)特生物的斑馬魚干細胞研究服務(wù),助力再生醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的科研創(chuàng)新與技術(shù)轉(zhuǎn)化。許多藥物研發(fā)初期,會以斑馬魚為模型,測試藥物毒性與功效。斑馬魚熒光染色試劑生產(chǎn)廠家
利用斑馬魚可模擬人類神經(jīng)系統(tǒng)疾病的發(fā)病過程。基因敲入斑馬魚
斑馬魚轉(zhuǎn)基因技術(shù)為藥物篩選提供了高效、經(jīng)濟的解決方案。其體型小(成魚3-5厘米)、繁殖量大(單次產(chǎn)卵200枚以上)的特點,支持大規(guī)模并行實驗。例如,在抗癲癇藥物篩選中,將攜帶神經(jīng)元特異性鈣指示劑(GCaMP)的轉(zhuǎn)基因斑馬魚與化學(xué)庫(含10,000種化合物)共孵育,通過熒光成像系統(tǒng)實時監(jiān)測神經(jīng)元活動,72小時內(nèi)即可篩選出抑制癲癇樣放電的活性分子,效率是傳統(tǒng)小鼠模型的10倍以上。在抑炎藥物開發(fā)中,利用NF-κB報告基因轉(zhuǎn)基因斑馬魚,可定量評估化合物對炎癥信號通路的抑制作用,成本只為細胞實驗的1/3。此外,斑馬魚模型還能預(yù)測藥物毒性——如通過觀察心臟熒光強度變化,快速評估藥物對心肌細胞的損傷,提前排除致心律失常化合物。這種“高通量、低成本、可視化”的篩選模式,已成為全球藥企創(chuàng)新藥物研發(fā)的關(guān)鍵工具。基因敲入斑馬魚