行为分析在药物筛选中建立斑马鱼

行为分析在药物筛选中建立斑马鱼

发布的 克里斯汀Buske 2011年10月26日星期三- 2分钟阅读

斑马鱼越来越多地进入大型药物筛选项目的视野。行为筛查可作为新药作用的一线检测工具,其受欢迎程度持续增长。将结果转化为我们可能在人类身上看到的需要一个适合大规模研究的(脊椎动物)模型。这是一个很高的要求,但这是一个斑马鱼容易填满.小鼠和大鼠是更成熟的模型系统,但规模和成本往往阻碍大规模分析。在体型和成本上的妥协指向了像果蝇这样的无脊椎动物模型。然而,在斑马鱼研究中,研究人员发现在脊椎动物模型中,高通量研究需要经济。

在管道中游动:行为分析在药物筛选中建立斑马鱼

Collwill和Creton(2011)最近回顾了斑马鱼的行为测试,并强调了这些测试如何有助于发现治疗焦虑的新药物靶点。成功使用斑马鱼进行高通量筛选取决于使用自动成像,这是本文所讨论的主题。像DanioVision和EthoVision XT这样的系统使得跟踪和分析行为特征成为可能。这消除了耗时的手动评分的需要,并提供实时收集的高分辨率数据。


斑马鱼跟踪

斑马鱼幼虫的小尺寸(约4mm)很适合大规模分析:一个96孔板可以容纳同等数量的受试者。使用自动成像技术,一般实验室每天可以处理数百条斑马鱼。例如,EthoVision XT已被用于在大规模诱变筛选中分离抗癫痫的斑马鱼幼体。

将行为分析与生理测量相结合提供了一个更强大的分析途径:应激激素(如皮质醇)在“应激”斑马鱼中升高,基本上为验证行为数据提供了基础。在观察行为后,测量激素水平是相当容易的,尽管这在斑马鱼体内是不可能的。

测量行为任务中生理反应的新方法是心率和肤色监测。斑马鱼幼体是透明的,大量的斑马鱼幼体都是透明的监控在多井盘子。图像分析软件可以提取斑马鱼心跳的具体参数。在这一点上,成像自由移动的斑马鱼的心跳在技术上仍然具有挑战性,但一旦进一步发展,这种范式可以为研究恐惧和焦虑的生理学开辟有趣的新途径。









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大规模筛选依赖于易于测量的观测。例如,趋同是一种与焦虑相关的行为。此外,观察皮肤的颜色可以提供很多信息:斑马鱼幼虫会根据背景调整自己的颜色。在大规模的研究中,筛查失明可以像观察改变光照条件后的颜色调整一样简单。
针对斑马鱼的新行为分析方法的开发正在如火如荼地进行着,其可能性是巨大的。复杂的行为跟踪和分析工具的存在推动了这一不断发展的研究领域,并增加了用于发现新药物靶点的高通量筛选的武器库。

参考文献

科尔威尔,RM和克莱顿,R.(2011)。斑马鱼幼体的逃避和回避行为成像。评论在神经科学,22 (1), 63 - 73。

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