追踪斑马鱼以发现胚胎期酒精暴露的微妙影响

斑马鱼并不是人们想到的第一个在自然环境中暴露在酒精中的物种。尽管如此，它们多年来一直被用于酒精相关的研究。最近，斑马鱼已被证明在研究胎儿酒精谱系障碍(FASD)中是有用的。

胎儿酒精谱系障碍:一个相关和当前的问题

当孕妇饮酒时，她的胎儿就有患上胎儿酒精谱系障碍的风险。目前还没有已知的安全摄入量，其风险涉及神经、身体和行为方面的残疾。这些症状可能很严重，在这种情况下，症状被归为胎儿酒精综合症。当症状较轻时，很难诊断，并被归为胎儿酒精谱系障碍。由于诊断困难，也很难估计这些发育问题的确切流行程度。同样困难的是估算社会成本。据估计，仅在美国，这种疾病的成本就高达数十亿美元，发病率约为每100个活产儿中就有1人。

需要对FASD进行更多的研究

继续需要更好地了解胚胎时期接触酒精的影响。更好的理解可能会导致未来的干预和治疗。在研究酒精对胚胎发育的影响时，斑马鱼尤其有用。虽然斑马鱼在自然环境中可能不会接触到酒精，但它们很容易通过将酒精引入它们游泳的水中而接触到酒精。在胚胎期给斑马鱼下药同样简单;在含有斑马鱼卵和系统水的培养皿中加入酒精就足够了。由于发育发生在母体外(酒精可以通过绒毛膜)，接触时间可以精确选择;使用这种小鱼的另一个好处。

最近的研究使用斑马鱼在FASD研究

我在研究生阶段花了大量时间研究是否可以在FASD研究中使用斑马鱼。事实证明，我们有很好的证据来证明这一点。Fernandes和Gerlai(2009)首次确定胚胎暴露的行为影响可以在成年斑马鱼身上看到。需要指出的是，本研究中使用的酒精剂量非常小(0-1% v/v，其中约1/30穿透绒毛膜，单次暴露2小时)。本研究使用EthoVision测量靠近测试槽的屏幕上的浅滩刺激图像上焦点鱼的距离。etholvision跟踪了一条鱼的运动，虽然在普通的观察中，鱼的行为看起来很正常，但费尔南德斯和格莱在分析数据后发现，处理过的鱼减少了它们靠近刺激鱼的时间。平均而言，与对照组相比，处理过的鱼与刺激图像之间的距离也更大。这项研究奠定了基础，表明我们可以在一次中等剂量的酒精暴露后观察到细微的行为变化，如果没有视频跟踪分析，这是不明显的。

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在费尔南德斯和格莱所做工作的基础上，我继续研究同样的低剂量酒精对斑马鱼行为的影响，只是在稍微不同的环境中。我也对浅滩感兴趣，作为一个参数，我使用了一个开放领域的任务和十个活的焦点鱼，以评估群体成员之间的个体间距离。在此之前，费尔南德斯和格莱已经证实了行为差异可以在成鱼身上观察到，但我也有兴趣观察这些行为差异是如何从幼虫阶段发展起来的。这项研究的结果现在已经提交发表，但之前我们能够确认之前在活的鱼群中所做的观察。在活的鱼群中，与对照组相比，接受酒精治疗的群体成员之间的平均距离也更大(Buske & Gerlai, 2011)。与Fernandes和Gerlai不同的是，我不能在这个反应中显示出剂量依赖性的趋势。这也许就是用EthoVision跟踪一条鱼能够孤立观察到的地方。

将神经化学变化与行为观察联系起来

在行为发生变化的地方，人们也会在大脑中看到变化。单次给药，使用极低浓度的酒精，能够产生斑马鱼社会行为的可重复减少，但我们并不一定期望这也会产生可测量的神经化学变化。我无法区分酒精处理组和对照组，但当比较酒精处理组和对照组时，来自酒精组的全脑样本显示多巴胺和血清素显著减少。多巴胺和血清素都是社会行为中重要的神经递质。虽然我不能提出这两个结果之间的因果关系，但它们为未来的研究提供了一个有趣的起点。

简而言之，斑马鱼在之前的研究中不仅被证明是研究胚胎高剂量酒精暴露影响的优秀模型(Carvan, Loucks, Weber， & Williams, 2004;Matsui, Egana, Sponholtz, Adolph， & Dowling, 2006)，也是评估成鱼胚胎期低剂量酒精暴露行为后果的优秀模型(Buske & Gerlai, 2011;费尔南德斯和格莱，2009)。

了解更多!在“前方一条线:使用斑马鱼建模神经行为障碍”研讨会上，演讲者介绍了利用斑马鱼为基础的范式在生物精神病学领域的最新发展。

参考文献

• 布斯克，C.和格莱，R.(2011)。早期胚胎乙醇暴露损害成年斑马鱼的浅滩和多巴胺能和血清素能系统。神经毒理学和畸形学，33 (6), 698 - 707。doi: doi: 10.1016 / j.ntt.2011.05.009
• 卡万，M. J.，劳克斯，E.，韦伯，D. N.，和威廉姆斯，F. E.(2004)。乙醇对发育中的斑马鱼的影响:神经行为和骨骼形态发生。神经毒理学和畸形学，26日(6), 757 - 768。doi: 10.1016 / j.ntt.2004.06.016
• 费尔南德斯，Y.和格莱，R.(2009)。斑马鱼早期发育暴露于乙醇后的长期行为变化。酒精中毒，临床和实验研究，33 (4), 601 - 609。doi: 10.1111 / j.1530-0277.2008.00874.x
• 松井J. I.、伊加纳A. L.、Sponholtz T. R.、Adolph A. R.、Dowling J. E.(2006)。乙醇对发育中的斑马鱼感光器官和视觉功能的影响。调查眼科学与视觉科学，47 (10), 4589 - 4597。doi: 10.1167 / iovs.05 - 0971