正常成人的心率在每分钟60~100次之间,如果低于60次称为心动过缓,是心律失常的一个重要类型,患者平时有头晕、乏力、倦怠、精神差的症状。研究表明,斑马鱼心血管系统的发育与人高度相似,虽然斑马鱼是单心房单心室,但其心脏结构及功能与人高度保守。同时,由于斑马鱼具有透明易观察等优点,开始被大量应用于心血管疾病研究和药物心血管毒性评价当中。维拉帕米能阻滞心肌细胞慢通道,抑制Ca2+向细胞的内流,阻碍心脏慢反应电活动,降低舒张期去极化速度,抑制窦房结的自律性,减慢心率;亦能延长房室结的有效不应期,减慢房室传导。用解剖显微镜下观察斑马鱼心率,模型对照组斑马鱼心率较正常斑马鱼明显减慢。利用斑马鱼模型评价镇痛作用。药物功效评估
基于斑马鱼模型实验,可进行活性化合物发现、高通量药物筛选、药效评价、安全性评价、生物学质量控制等临床前研究,实验周期短、成本低,结果直观,助力医药企业的药物研发、品控及宣传推广。利用斑马鱼模型评价氧化应激。斑马鱼的基因与人类基因的相似度达到87%,与哺乳动物对外源化学物质的防御机制相当,包括酶的诱导和氧化应激。当生物暴露在环境污染物中,生物可能会发生氧化应激,主要表现为活性氧(ROS)产生和消耗的不平衡。在需氧生物的活细胞中,活性氧被一种由水和脂溶性低分子量自由基清除剂、特异性抗氧化酶组成的抗氧化防御机制解。应用ROS特异性荧光检测试剂,它的水解产物能被ROS氧化为高荧光物质,用多功能酶标仪检测荧光值反映氧化应激的程度。本方法已被授予国家发明专利。药品安全性评价费用斑马鱼评价胃肠道粘膜损伤辅助保护功效。
利用斑马鱼模型评价保护肾脏功效。肾脏是人体的重要组成部分,,发挥着从血液中滤过代谢废物并维持体内正常酸碱和渗透压平衡的重要作用。斑马鱼的肾脏与哺乳动物肾脏的发育及疾病的发生、发展存在很多相似之处,涉及的许多基因具有高度保守性。因此,斑马鱼适合用于评价保护肾脏功效。马兜铃酸主要损伤肾小管上皮细胞,导致肾间质纤维化及肾萎缩,并出现低分子蛋白尿、严重贫血症状,被称为“马兜铃酸肾病”。在人体和斑马鱼上,马兜铃酸均可诱发肾性水肿和肾脏形态功能异常,引起不可逆性肾损伤并至死亡。评价保护肾脏功效有两个指标:1.肾性水肿发生率。由于斑马鱼通体透明,肾性水肿可以明显的被观察到。2.肾小球滤过率。通过注射荧光物质,正常斑马鱼可将荧光物质排出体外,肾小球滤过功能损伤的斑马鱼不能将荧光物质排出体外。观察斑马鱼全身荧光强度可分析肾小球滤过率。
药物开发理论上是一个有逻辑、有步骤的过程,在这一过程中,早期小规模研究的信息用于支持规模更大、目的性更强的后续研究。因此各期临床研究的目的是不尽相同的。I期临床试验I期临床试验是初步的临床药理学及人体安全性评价试验。目的:I期临床中耐受性试验目的是对新药的人体初步安全性进行评价,是评价人体对药物的耐受性、了解药物动力学及药效学分类、药物代谢和药物相互作用的研究、评估药物活性。内容:为达到以上目的,就需要进行剂量——耐受性研究(即初试剂量和耐受性评估),单剂量、多剂量的药物动力学和/或药效学研究,药物相互作用研究。斑马鱼模型评价促进组织再生伤口愈合功效。
脑出血是指非外伤性脑实质内部血管破裂引发的脑内出血病症,占全部脑卒中的20%~30%,急性期病死率为30%~40%。羟甲基戊二酸单酰辅酶A还原酶(HMGCR)是他汀类药物发挥抑制作用的直接作用点,HMGCR功能被抑制会影响血管的完整性和稳定性,诱发脑出血。由于斑马鱼大脑具有典型脊椎动物脑部形态学特征,血管与神经系统在分子信号通路上与人和哺乳动物的同源性达到85%以上。在大量摄入辛伐他汀后,斑马鱼脑部也会出现脑出血的情况,患有脑出血的斑马鱼的脑部会出现明显的片状出血,而正常斑马鱼没有;由于脑出血斑马鱼的心搏输出量和血流速度也会降低,利用血流分析仪可明显观察到。脑出血可直接造成反应迟钝、运动功能障碍,可通过行为分析软件观察斑马鱼的行为轨迹。我们评价斑马鱼脑出血有4个指标:1.脑出血发生率;2.心搏输出量;3.血流速度;4.行为学(运动改善)。关于药物功效的合理评价。生物药安全性评价
斑马鱼模型评价半数致死浓度。药物功效评估
这些年来,人们在AG中发现了许多生物活性成分;然而,研究者们对这些抗心力衰竭活性的关键药效学成分的理解是不够的。现在,我们分享2022年10月由山东第一医科大学、山东省医学科学院研究团队发表在《FrontiersinPharmacology》的一项研究成果——IdentificationofkeypharmacodynamicmarkersofAmericanginsengagainstheartfailurebasedonmetabolomicsandzebrafishmodel,该研究建立了斑马鱼心力衰竭模型,评价西洋参的抗心力衰竭活性,并通过基于超高效液相色谱-四极杆静电场轨道阱-质谱技术(UHPLC-QE-Orbitrap-MS)的非靶向代谢组学分析对AG样品中的差异组分进行了筛选,使用斑马鱼模型验证了其潜在的活性成分;同时,利用网络药理学和分子对接技术预测了可能的机制。药物功效评估