Kemajuan penyelidikan tentang ikan zebra sebagai organisma model dalam punca penyakit manusia

Kemajuan penyelidikan mengenai ikan zebra sebagai organisma model dalam punca penyakit manusia
Masa: 27 Mac 2006 Kemasukan artikel: Penyemak Pusat Kawalan dan Pencegahan Penyakit China

Ikan Zebra ialah haiwan vertebrata sepanjang kira-kira 5 cm. Ia mudah diternak dan boleh dicampur dengan spesies ikan lain. Seekor ikan zebra boleh menghasilkan ratusan embrio. Ikan ini membesar dengan sangat cepat dan boleh membesar menjadi embrio manusia dalam masa satu bulan. Sistem saraf pusat, organ dalaman, darah dan sistem penglihatannya adalah 85% sama dengan manusia pada peringkat molekul, terutamanya sistem kardiovaskular, dan perkembangan awalnya hampir sama dengan manusia. Dalam beberapa tahun kebelakangan ini, ikan zebra telah menjadi bahan yang sangat baik untuk mengkaji perkembangan embrio haiwan dan model organisma terbaik untuk mengkaji punca penyakit manusia. Artikel ini menerangkan kemajuan dalam penyelidikan ikan zebra terhadap penyakit seperti kanser manusia, penyakit jantung dan kecacatan kongenital.
1. Punca Kanser
Zebrafish adalah model yang sangat berharga dalam penyelidikan kanser. Mereka boleh mengembangkan kanser seperti manusia dan mempunyai latar belakang genetik yang agak mudah. Analisis kuantitatif mendapati penyusupan limfoblas ke dalam buah pinggang dan limpa dalam ikan zebra leukemik.Para penyelidik menyuntik semula limfoblas leukemia ini ke dalam ikan zebra dan menguji kebolehpindahan sel-sel tumor ini. Selepas 7 hari, limfoblas ini dengan cepat diedarkan ke dalam ikan zebra dan juga ke dalam timus. Apabila ikan yang menghidap leukemia dikawinkan dengan ikan yang serupa, keturunannya juga akan menghidap leukemia. Dalam beberapa tahun kebelakangan ini, sarjana Taiwan telah menggunakan teknologi suntikan mikrofluoresensi untuk berjaya membiak ikan pendarfluor zebra dengan hati pendarfluor, usus dan pankreas, yang boleh digunakan untuk mengkaji punca hati berlemak, kanser hati, kanser rektum atau kanser kolon yang disebabkan oleh gen mutan.
2. Amaran penyakit jantung
Bagi sesetengah orang, kehilangan pendengaran atau kehilangan pendengaran adalah tanda penyakit jantung. Penyelidik di Sekolah Perubatan Harvard di AS telah menemui gen yang mencetuskan keadaan itu. Untuk mengkaji lebih lanjut bagaimana variasi genetik ini membawa kepada perubahan protein, para penyelidik memilih ikan zebra sebagai subjek eksperimen awal dan mendapati bahawa ikan ini, yang kira-kira separuh panjang jari manusia, mempunyai gen eya4 yang sangat jelas, yang hampir sama dengan manusia. Di samping itu, badan ikan zebra hampir telus. Semasa percubaan, ia juga mungkin untuk mengambil gambar hati mereka, dan adalah mungkin untuk memerhatikan aliran darah di pelbagai bahagian badan, yang memberikan kemudahan mutlak untuk menjalankan penyelidikan eksperimen. Dengan mengkaji gen eya4 ikan zebra, manusia bukan sahaja menemui cara baharu untuk memerhatikan fungsi jantung secara keseluruhan, tetapi juga berjaya mendapati bahawa kehilangan pendengaran mungkin menjadi pelopor kepada penyakit jantung.
3. Kecacatan kongenital
Oleh kerana gen dan mekanisme perkembangan manusia dan ikan adalah serupa, ikan zebra telah menjadi bahan yang sangat baik untuk mengkaji perkembangan embrio haiwan dalam beberapa tahun kebelakangan ini. Menurut laporan, haiwan, termasuk manusia, berkembang daripada sel tunggal, dan perkembangan embrio adalah peringkat penting dalam pembentukan tisu dan organ. Dari masa telur yang disenyawakan membahagi kepada lapisan kuman yang berbeza, bilangan sel dikawal ketat oleh isyarat yang berbeza. Jika tidak dikawal dengan baik, kecacatan embrio atau kematian mungkin berlaku atau pelbagai penyakit kongenital mungkin berlaku. Dengan memahami bagaimana isyarat yang mengawal perkembangan embrio berfungsi, manusia boleh menjalankan diagnosis pranatal dan mengambil langkah-langkah untuk mencegah berlakunya janin yang cacat. Selepas penyelidikan eksperimen mengenai ikan zebra, penyelidik saintifik mendapati bahawa mekanisme pengawalseliaan terletak pada gen Dpr2. Gen Dpr2 mengawal saiz output isyarat. Apabila perlu, ia boleh menyebabkan reseptor terurai, menghalang isyarat daripada dihantar, dengan itu mengawal pembentukan mesoderm. Penemuan ini memberikan idea baharu untuk mendedahkan misteri kecacatan kelahiran manusia pada masa hadapan.
Daripada penyelidikan di atas, boleh didapati bahawa ikan zebra bukan sahaja boleh digunakan sebagai organisma model untuk mengkaji punca penyakit manusia tertentu, tetapi dengan pendalaman penyelidikan ikan zebra, ia pasti akan mendapat aplikasi yang lebih besar dalam punca, organ sasaran dan rawatan ubat penyakit manusia yang lain.

(Institut Alam Sekitar Gao Shirong, Sun Fengying, Xu Yongxiang, Pan Lijun)