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行适时操作和监测.因此可将未成熟的（白血病）白细胞连续移植到斑马鱼受体中,通过分析白血病初始细胞的数目及高风险的遗传特征,从而判断病症进程[63].2.2黑色素瘤模型
第一个黑色素瘤鱼模型报道于19世纪20年代,硬骨鱼Xiphophorusmaculatus和Xiphophorushellerii的杂交后代与Xiphophorushellerii回交产生的子代中,由于其丢失了一个抑癌性（抑制EGF受体Xmrk功能）遗传学修饰子（被称作R座子）而高发黑色素瘤[66].黑色素瘤斑马鱼模型是通过表达mitfa调控序列驱动不同原癌基因实现的.LeonardZon实验室用的致癌基因是BRAFV600E[67]或者NRASQ61K[68],这些突变与人黑色素瘤高发相关.为了诱发黑色素瘤,所有转基因鱼系都是在p53失活突变遗传背景下[69],不然只有很少几率发生黑色素瘤.而在异常PI3K通路背景下,转基因NRAS鱼黑色素瘤激增.只有kita启动子驱动的eGFP-NRASV12可在黑色素细胞前体中表达,这些转基因鱼在3～4周内即长出黑色素瘤,不需要额外因子介入[70].另外,这个鱼系幼体出现色素化过度的表型,是进行大规模、高通量小分子化合物筛选的理想承载体.在p53缺失背景中,mitfa启动子驱动NRASQ61K的转基因黑色素瘤模型的瘤细胞基因表达谱也已被揭示[71].如果用完全透明的casper鱼进行连续细胞移植,对黑色素瘤细胞状态及数目,血管招募、迁移潜能性等宿主（免疫）反应的评价将更为便捷[72].因此,黑色素瘤斑马鱼模型的研究已大大超前.LeonardZon研究组最近发现了两个新的促黑色素瘤形成的蛋白,SETDB1[53]和DHODH[54],它们都是该肿瘤的治疗靶标.SETDB1是一个影响其他基因活性的酶,过量的SETDB1会加速黑色素瘤的形成[53].关闭蛋白DHODH表达则抑制黑色素瘤干细胞形成.令人鼓舞的是,通过斑马鱼药物筛选平台,他们已发现一种治疗关节炎药物leflunomide可以抑制黑色素瘤干细胞[54]形成.目前该药物的临床试验已展开.
2.3感染免疫模型
斑马鱼具有较完整的特异免疫系统,包括免疫活性T和B淋巴细胞；且斑马鱼的非特异性免疫系统也与人的类似.换言之,斑马鱼和高等脊椎动物的免疫系统有许多共同点[40,73].通过病菌侵染或组织损伤方式等简单操作,引起斑马鱼感染,可有效建立细菌发病机理研究模型[73,74].海分枝杆菌（Mycobacteriummarium,人类致病菌Mycobacteriumtuberculosis的类似菌种）是一种感染斑马鱼的慢性病菌[75],产生的肉芽瘤会导致斑马鱼体出现人类肺结核类似的组织干酪样坏死,也就是鱼的结核病.该鱼病模型被认为是研究结核病的宿主-病原关系良好模型[76].用斑马鱼诱导出器官特异性的炎症反应,建立相应疾病模型,将有助于研究疾病发生过程及筛选潜在治疗药物.较成功的例子包括在成体[77]和幼鱼[78,79]中建立结肠炎模型和皮肤炎症模型[80].WHIM综合征是由功能获得性突变的CXCR4趋化因子受体引起,病人出现皮肤疣,血液中丙种球蛋白过少,易受感染及先天性缺乏骨髓粒细胞等病症.如果变异的CXCR4在斑马鱼中性粒细胞中表达,可导致中性粒细胞滞留在产生部位.即使出现急性炎症反应,中性粒细胞也无法到位[81].这一模型重现了人类WHIM综合征中观察到的一些特征,使得在体实时观察病变过程成为可能.还有一个重要的进展是囊性纤维化跨膜传导调控蛋白CFTR在斑马鱼中被敲除,导致斑马鱼对Pseudomonasaeruginosa感染出现独特敏感性[82],模拟了人CFTR患者易感病症.
除了利用器官特异性炎症反应外,MiguelAllende实验室还建立了一种新的启动免疫反应的方法：化学诱导中性粒细胞炎症反应（ChIN）.在他们的实验中,暴露在铜离子中的侧线细胞损伤,可引起即时、自发的嗜中性炎症反应[83].这一模型与人工诱导炎症反应的方法（如无菌的组织损伤）相仿,从而使抗炎症化合物自动化筛选成为可能[84].通过这样的筛选鉴定出抗炎症或者促进炎症消退的化合物将很快成为现实.
2.4神经系统疾病模型
阿尔茨海默氏症（Alzheimerdisease）是大脑神经细胞死亡而造成的神经退行性疾病,是全球广泛研究的一种老年病.Campbell等[85]用反义寡核苷酸morpholino（MO）敲低斑马鱼Pen-2、Psen1和Ph-1基因功能,发现Pen-2功能为P53依赖型神经细胞存活必需.Lee和Cole[86]通过绿色荧光蛋白标记的转基因鱼和原位杂交技术对斑马鱼中编码APP的内源性基因appb进行的研究发现,在胚胎脉管发育过程中,大脑亚区和脊髓中均表达APP,特别是在后期2～3个月龄的转基因斑马鱼的大脑发育中的表达量增加,这说明斑马鱼神经系统发育在进化上和人十分近似.
另外,McKinley等[87]发现神经毒物1-甲基-4-苯基-1,2,3,6-四氢吡啶（MPTP）对人及斑马鱼幼鱼的多巴胺能神经细胞损伤现象与人类帕金森氏病（Parkinson‘sdisease）类似,而MPTP的这种损伤作用能被B型单胺氧化酶（MonoamineOxidaseB）的抑制物L-盐酸司立吉林（1-depreny1）或是巴胺转运蛋白（DAT）抑制物诺米芬辛所缓解,提示这些药物具有保护多巴胺能神经细胞的作用,这一发现将有助于进一步确立帕金森氏病的斑马鱼模型.
2.5化学筛选及新药发现化学遗传学在概念上相对简单,操作也不复杂,关键是如何确定标准进行有效的候选分子筛选[41].筛选标准可以简单到只观察胚胎生与死,评估特定表型的轻重程度.如果用组织特异性表达GFP转基因鱼品系则可以简化或程序化、自动化这种筛选.另外,免疫组化、整体原位杂交等方法均可评判特定表型[41,42].遗传突变很难控制发育调控通路在不同发育时期的作用及其作用剂量,而一些小分子化合物则已被证明是发育生物学时间和剂量依赖性研究的强有力工具.遗憾的是,目前已知的发育途径只有很少一部分可以被小分子化合物所修饰[41],换言之,大多数因遗传发育途径改变引起的人类疾病尚无有效的治疗药物[41,42].利用斑马鱼幼鱼良好的皮肤通透性,可将小分子化合物直接加入水中,或者直接进行腹腔或心血管注射进而可以方便地进行无创伤活体动态观察,不必杀死或解剖动物来获取试验材料.
RandallPeterson首先发表文章[88]展示了他们进行全胚胎小分子化合物高效筛选的研究工作,并找到了一些导致发育缺陷的化合物.除dorsomorphin及其他BMP受体拮抗剂（已在动物异位骨化及贫血症缺血模型中证明其有效性）[89,90],Peterson实验室还集中筛选斑马鱼gridlock突变表型的抑制性化合物.他们在多样性小分子库中发现一些完全逆转突变体表型的化合物,即重塑grl个体血液循环而不引起其他发育缺陷,而这些化合物在小鼠缺血模型中也能有效促进新动脉血管形成[91～93].通过此类型的筛选,目前已得到一批影响造血、心脏功能、胚胎形成、色素形成,及心脏、脑部、耳朵、眼睛及生殖系统缺陷的化合物[88].
最近几年,利用斑马鱼高效筛选小分子化合物已越来越受青睐[94～97].以恢复疾病表型为目的的大规模小分子化合物筛选,不仅有助于理解疾病发生机制,而且可开发治疗性小分子药物[41].复杂病理学使许多疾病在体外细胞实验中不能真实体现出病症,而斑马鱼整体化学筛选则能有针对性地专注疾病表征,并兼顾个体对化合物的耐受性[41,42].AML1-ETO是能引起人类急性髓细胞白血病（Acutemyelocyticleukemia,AML）的致癌基因,相应的转基因斑马鱼能够累积具粒细胞特征的未成熟白细胞而模拟AML表征.利用该转基因AML斑马鱼模型筛选2000多种小分子后,小分子化合物nimesulide被发现能逆转AML1-ETO致癌能力[98,99].另一个成功例子则是新型抗白血病化合物
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