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  斑馬魚(yú)（Danio rerio）作為生物醫(yī)學(xué)研究領(lǐng)域的明星模式生物，憑借其透明胚胎、快速發(fā)育等獨(dú)特優(yōu)勢(shì)，在胚胎發(fā)育、疾病模型構(gòu)建與藥物篩選等研究方向上大放異彩。近年來(lái)，斑馬魚(yú)呼吸代謝研究熱度持續(xù)攀升，尤其在心血管疾病與代謝疾病研究中扮演著愈發(fā)關(guān)鍵的角色，為人類(lèi)健康難題的攻克提供了全新視角與有力工具。

  北京易科泰提供生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域斑馬魚(yú)呼吸代謝及行為分析的全套技術(shù)方案，涵蓋斑馬魚(yú)成魚(yú)和魚(yú)卵、胚胎、幼魚(yú)的呼吸代謝測(cè)量、斑馬魚(yú)視頻跟蹤和行為分析及游泳能力評(píng)估，具體方案如下：

• 斑馬魚(yú)成魚(yú)呼吸代謝測(cè)量系統(tǒng)：提供4、8、12、16、20通道可選。

• 易科泰斑馬魚(yú)成魚(yú)呼吸代謝測(cè)量定制系統(tǒng)：提供單通道、多通道可選，具有高性?xún)r(jià)比，能夠全自動(dòng)測(cè)量耗氧率(VO2)和標(biāo)準(zhǔn)代謝率(SMR)。

• 斑馬魚(yú)胚胎、幼魚(yú)高通量測(cè)量系統(tǒng)：提供24至240通道高通量分析，適用于大規(guī)模實(shí)驗(yàn)，可同時(shí)處理多個(gè)樣本，提高實(shí)驗(yàn)效率。

• 斑馬魚(yú)游泳呼吸儀：具備全自動(dòng)測(cè)量功能，實(shí)時(shí)測(cè)量和分析耗氧率(VO2)，并進(jìn)一步得到參數(shù)標(biāo)準(zhǔn)代謝率(SMR)、最大代謝率(MMR)、有氧代謝范圍(AS)、臨界游泳速度(Ucrit)和單位距離能耗（COT)。

• 高通量斑馬魚(yú)行為分析系統(tǒng)：一體化實(shí)驗(yàn)動(dòng)物視頻跟蹤及行為分析系統(tǒng)，可對(duì)測(cè)量96個(gè)通道同步測(cè)量。該系統(tǒng)能夠?qū)崟r(shí)記錄斑馬魚(yú)的行為數(shù)據(jù)，為行為學(xué)研究提供有力支持。

【案例1】早期生命階段Grb10a基因敲低對(duì)斑馬魚(yú)心血管和代謝的影響

  英國(guó)曼徹斯特大學(xué)Bridget L. Evans團(tuán)隊(duì)利用斑馬魚(yú)作為模型生物，揭示了Grb10a基因敲低對(duì)斑馬魚(yú)生長(zhǎng)、代謝和心血管系統(tǒng)的長(zhǎng)期影響，為理解心血管和代謝疾病的發(fā)育起源提供了新的視角。

  研究人員采用間歇式呼吸代謝測(cè)量法，在28℃恒溫條件下實(shí)時(shí)記錄斑馬魚(yú)氧氣消耗率。結(jié)果顯示，Grb10a基因敲低的斑馬魚(yú)在胚胎階段表現(xiàn)出顯著的生長(zhǎng)加速和代謝率提高，但心率降低。成年后，Grb10a基因敲低的斑馬魚(yú)表現(xiàn)出更高的最大氧氣消耗率和更大的有氧范圍，這表明其代謝能力顯著增強(qiáng)。此外，這些斑馬魚(yú)還表現(xiàn)出更高的空腹血糖水平，提示胰島素信號(hào)通能受到影響。

圖左：斑馬魚(yú)胚胎階段以2D6P攝取評(píng)估代謝率；圖右：成年后斑馬魚(yú)的最大氧氣消耗率（MMR）和基礎(chǔ)代謝率（BMR）

  這些發(fā)現(xiàn)對(duì)于理解心血管和代謝疾病的發(fā)育起源具有重要意義。Grb10a基因的敲低不僅影響了斑馬魚(yú)的胚胎生長(zhǎng)和代謝率，還導(dǎo)致了成年后長(zhǎng)期的生理和代謝變化。這些結(jié)果支持了健康和疾病的發(fā)育起源理論（DOHaD），即成年期的疾病可能起源于胚胎期的發(fā)育變化。通過(guò)在斑馬魚(yú)模型中研究Grb10a基因的作用，研究人員為人類(lèi)心血管和代謝疾病的預(yù)防和治療提供了新的靶點(diǎn)和策略。

【案例2】TDP-43基因突變對(duì)斑馬魚(yú)運(yùn)動(dòng)功能的影響

  在一項(xiàng)由麥吉爾大學(xué)（McGill University）和蒙特利爾大學(xué)（University of Montreal）聯(lián)合開(kāi)展的研究中，科學(xué)家們利用斑馬魚(yú)模型研究其神經(jīng)退行性疾病研究中的潛在價(jià)值。

  研究人員使用斑馬魚(yú)游泳呼吸儀精確地記錄斑馬魚(yú)在不同水流速度下的表現(xiàn)，記錄其最大游泳速度（Umax）。此外，實(shí)驗(yàn)還結(jié)合了自由游泳實(shí)驗(yàn)，利用相機(jī)記錄斑馬魚(yú)在開(kāi)放水域中的游泳行為，進(jìn)一步分析其運(yùn)動(dòng)功能的變化。

圖左：不同基因型斑馬魚(yú)的平均游泳速度；圖右：不同基因型斑馬魚(yú)在游動(dòng)隧道中的最大游泳速度

  實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，攜帶TDP-43基因突變（A382T和G348C）的斑馬魚(yú)模型在1.5歲時(shí)表現(xiàn)出顯著的運(yùn)動(dòng)功能障礙，其游泳速度明顯減慢。這一發(fā)現(xiàn)表明，這些突變可能影響了斑馬魚(yú)的肌肉功能和神經(jīng)控制，進(jìn)而影響其呼吸代謝效率。此外，研究人員還觀察到這些模型斑馬魚(yú)在2.35至3歲時(shí)出現(xiàn)了大脊髓運(yùn)動(dòng)神經(jīng)元的丟失，這與人類(lèi)肌萎縮側(cè)索硬化癥（ALS）的病理特征相似。這些結(jié)果不僅揭示了TDP-43突變對(duì)斑馬魚(yú)運(yùn)動(dòng)功能的影響，還為理解ALS的發(fā)病機(jī)制提供了新的視角。

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