前言

聽(tīng)力殘疾是指由于各種原因?qū)е碌碾p耳聽(tīng)力喪失或聽(tīng)覺(jué)障礙浙宜，嚴(yán)重影響著患者的生存質(zhì)量官辽。據(jù)世界衛(wèi)生組織2014年發(fā)布的數(shù)據(jù)顯示，全球約有3.6億人患有耳聾疾病粟瞬，占全球總?cè)丝诘?/span>5％同仆，其中，7歲以下患兒高達(dá)80萬(wàn)裙品。耳聾疾病嚴(yán)重影響患者的生活俗批、工作和人際交往等。因此清酥，利用合適的動(dòng)物模型對(duì)耳聾疾病的發(fā)生扶镀、發(fā)展進(jìn)行研究蕴侣，可為該類疾病的治療及相關(guān)藥物的研發(fā)提供新的理論依據(jù)焰轻，具有非常重要的意義。

斑馬魚(yú)是近年來(lái)興起研究的一種新型脊椎動(dòng)物模式生物昆雀，斑馬魚(yú)雖無(wú)外耳和中耳辱志，但具有脊椎動(dòng)物典型的內(nèi)耳解剖結(jié)構(gòu)。斑馬魚(yú)內(nèi)耳由三個(gè)半規(guī)管（前狞膘、后和水平半規(guī)管）揩懒、耳石器官（橢圓囊、球囊和聽(tīng)壺）組成挽封；半規(guī)管已球、橢圓囊主要行前庭平衡功能，而球囊及聽(tīng)壺則司聽(tīng)覺(jué)感知功能辅愿。除內(nèi)耳外智亮，斑馬魚(yú)還具有另一感覺(jué)神經(jīng)器官——側(cè)線系統(tǒng)，其由大量單個(gè)神經(jīng)丘組成点待，每個(gè)神經(jīng)丘中央包含一簇由神經(jīng)支配的感覺(jué)毛細(xì)胞阔蛉，其功能為探測(cè)自身局部水流及低頻振動(dòng)、調(diào)節(jié)諸如學(xué)習(xí)癞埠、逃避及撲食等行為状原。由于側(cè)線毛細(xì)胞與內(nèi)耳毛細(xì)胞功能及分子結(jié)構(gòu)極為相似且便于活體觀察及干預(yù)，現(xiàn)已廣泛用于毛細(xì)胞發(fā)育苗踪、再生颠区、聽(tīng)覺(jué)及前庭功能障礙研究。鑒于以上生物學(xué)特性通铲，斑馬魚(yú)在聽(tīng)力研究領(lǐng)域應(yīng)用日益廣泛毕莱，耳科學(xué)研究者亦采用斑馬魚(yú)模型探討毛細(xì)胞再生、遺傳性聾機(jī)制、耳毒性和抗耳毒性藥物篩查等央串∧ピ瑁基于此，本文對(duì)近年來(lái)斑馬魚(yú)模型在聽(tīng)覺(jué)領(lǐng)域的研究進(jìn)展及應(yīng)用對(duì)其進(jìn)行介紹质和。

斑馬魚(yú)模型在聽(tīng)覺(jué)領(lǐng)域研究中的進(jìn)展

斑馬魚(yú)模型在遺傳性耳聾中的研究進(jìn)展

據(jù)統(tǒng)計(jì)稳摄，我國(guó)新生兒極重度聾發(fā)病率約為1／1000，其中50％以上與遺傳因素有關(guān)饲宿。經(jīng)過(guò)科研人員二十多年的努力厦酬，目前已鑒定出超150個(gè)遺傳性聾基因。

2000年瘫想，Ernest等首先報(bào)道斑馬魚(yú)mariner突變體可出現(xiàn)內(nèi)耳毛細(xì)胞束異常仗阅、內(nèi)耳微音器電位減弱等，此形態(tài)及功能缺陷與編碼異常肌球蛋白7a（myosin Ⅶa）小鼠shaker-1突變體極為類似国夜。研究發(fā)現(xiàn)减噪，grh12b^T086突變系斑馬魚(yú)表現(xiàn)為聽(tīng)泡擴(kuò)大、耳石變小及半規(guī)管畸形车吹，但其毛細(xì)胞發(fā)育正常筹裕，而注射人工合成野生型斑馬魚(yú)grh12b、人類grh12或小鼠grh12（grainyhead-like2）mRNA則可拯救突變表型窄驹，表明grh12b^T086突變斑馬魚(yú)品系為研究人類DFNA28漸進(jìn)性聽(tīng)力損失的理想動(dòng)物模型朝卒。此外可用于遺傳性聾的斑馬魚(yú)模型還包括eyal、colorless乐埠、sputnik等抗斤。

斑馬魚(yú)模型在耳毒性藥物評(píng)價(jià)中的研究進(jìn)展

耳毒性藥物是指其毒副作用主要損害聽(tīng)覺(jué)系統(tǒng)，中毒癥狀為耳鳴丈咐、眩暈瑞眼、耳聾和平衡失調(diào)等的一類藥物。目前由于缺少簡(jiǎn)便而有效的耳毒性評(píng)價(jià)模型扯罐，因此臨床上批準(zhǔn)上市的藥物大多數(shù)缺乏耳毒性的評(píng)價(jià)指標(biāo)负拟。

2005 年，Ton等首次以斑馬魚(yú)作為實(shí)驗(yàn)動(dòng)物歹河，評(píng)價(jià)了藥物的耳毒性掩浙，并初步建立了斑馬魚(yú)藥源性耳毒模型。2011年秸歧，趙壯等利用斑馬魚(yú)模型厨姚，研究了3種氨基糖苷類抗生素（慶大霉素、新霉素和鏈霉素）的耳毒性作用键菱。結(jié)果發(fā)現(xiàn)谬墙，上述3種藥物均可影響斑馬魚(yú)的耳囊結(jié)構(gòu)和感覺(jué)毛細(xì)胞數(shù)量，同時(shí)還可影響聽(tīng)覺(jué)器官發(fā)育相關(guān)的4種基因（Eya1、Val拭抬、Otx2和Dlx6a）的表達(dá)部默。2016年，Yoo等研究了納米銀離子的耳毒性作用造虎，結(jié)果顯示傅蹂，納米銀離子對(duì)斑馬魚(yú)的感覺(jué)毛細(xì)胞具有明顯的破壞作用。而后年算凿，Yoo等利用斑馬魚(yú)作為實(shí)驗(yàn)動(dòng)物份蝴，研究了尼古丁對(duì)感覺(jué)毛細(xì)胞的毒害效應(yīng)。結(jié)果顯示氓轰，尼古丁可誘導(dǎo)感覺(jué)毛細(xì)胞發(fā)生凋亡婚夫，且其毒性效果與尼古丁的作用濃度呈劑量依賴性。

斑馬魚(yú)模型在抗耳毒性藥物篩選中的研究進(jìn)展

氨基苷類抗生素是一種由氨基糖與氨基環(huán)醇通過(guò)氧橋連接而成的苷類抗生素署鸡，因具有抗菌譜廣案糙、抗菌能力強(qiáng)、用藥成本低储玫、過(guò)敏反應(yīng)少等特點(diǎn)侍筛，在臨床上應(yīng)用非常廣泛。目前撒穷，最常見(jiàn)的氨基糖苷類抗生素包括慶大霉素、新霉素裆熙、鏈霉素端礼、妥布霉素和阿米卡星等，但是入录，這類藥物具有較強(qiáng)的耳毒性蛤奥，能夠殺死哺乳動(dòng)物內(nèi)耳中的感覺(jué)毛細(xì)胞，導(dǎo)致聽(tīng)力的永久性損傷僚稿。截止目前為止凡桥，氨基糖苷類藥源性耳聾尚無(wú)理想的治療方法或者藥物，所以應(yīng)用合適的動(dòng)物模型篩選防治該類疾病的藥物顯得至關(guān)重要蚀同。

與人類內(nèi)耳中的感覺(jué)毛細(xì)胞類似缅刽，斑馬魚(yú)的感覺(jué)毛細(xì)胞對(duì)氨基糖苷類抗生素的耳毒性反應(yīng)也相當(dāng)敏感，因此以斑馬魚(yú)作為動(dòng)物模型蠢络，篩選具有抗耳毒性的藥物正日益受到人們的重視衰猛。

有研究人員分別利用斑馬魚(yú)模型，對(duì)美國(guó)食品藥品監(jiān)督管理局批準(zhǔn)的部分藥物進(jìn)行了耳毒性保護(hù)活性篩查刹孔，結(jié)果發(fā)現(xiàn)啡省，六氫芬寧、萊克多巴胺和他莫昔芬等可抑制部分氨基糖苷類抗生素的耳毒性。2014年卦睹，Song等應(yīng)用斑馬魚(yú)模型研究了一種新型壞死抑制劑（NecroX-5）的感覺(jué)毛細(xì)胞保護(hù)活性畦戒，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，NecroX-5對(duì)新霉素誘導(dǎo)的感覺(jué)毛細(xì)胞凋亡和線粒體損失具有明顯抑制效果结序。Wu等應(yīng)用斑馬魚(yú)模型證實(shí)兢交，維生素C、N-乙酰半胱氨酸和羅布麻素等笼痹，均可通過(guò)降低體內(nèi)ROS的含量配喳，進(jìn)而緩解新霉素對(duì)感覺(jué)毛細(xì)胞的損傷。2016年凳干，Oh等以斑馬魚(yú)作為實(shí)驗(yàn)動(dòng)物晴裹，研究了抗氧化類物質(zhì)——褪黑素的耳毒性保護(hù)作用，研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)救赐，褪黑素可減少新霉素對(duì)感覺(jué)毛細(xì)胞的損傷涧团。Hirose等利用斑馬魚(yú)模型對(duì)18種候選藥物的耳毒性保護(hù)活性進(jìn)行了篩查，結(jié)果發(fā)現(xiàn)槲皮素经磅、兒茶素和單寧酸等3種化合物對(duì)新霉素誘導(dǎo)的感覺(jué)毛細(xì)胞損傷具有保護(hù)作用泌绣。Esterberg等研究了氨基糖苷類抗生素耳毒性的作用機(jī)制，發(fā)現(xiàn)當(dāng)氨基糖苷類抗生素作用于斑馬魚(yú)后预厌，線粒體對(duì)鈣離子的攝取可發(fā)生改變阿迈，進(jìn)而誘導(dǎo)大量ROS的產(chǎn)生，而這可能就是氨基糖苷類抗生素誘導(dǎo)感覺(jué)毛細(xì)胞死亡的作用機(jī)制轧叽。2019年苗沧，吳艾欣等利用斑馬魚(yú)模型研究了丹參提取物對(duì)慶大霉素導(dǎo)致的毛細(xì)胞損傷的保護(hù)作用，結(jié)果顯示炭晒，丹參提取物對(duì)慶大霉素誘導(dǎo)產(chǎn)生的耳毒性具有一定的保護(hù)功效待逞，其中，丹酚酸Ｂ的穩(wěn)定性經(jīng)過(guò)改善后网严，有望成為潛在的耳毒性保護(hù)藥物识樱。

斑馬魚(yú)模型在毛細(xì)胞再生領(lǐng)域中的研究進(jìn)展

哺乳動(dòng)物內(nèi)耳中的感覺(jué)毛細(xì)胞是一種終末分化的細(xì)胞，因此不可再生震束，如何通過(guò)技術(shù)手段怜庸，實(shí)現(xiàn)感覺(jué)毛細(xì)胞的再生，一直是聽(tīng)力研究領(lǐng)域的難題之一驴一。

2003年休雌，Harris等首次報(bào)道，斑馬魚(yú)的感覺(jué)毛細(xì)胞在缺損后存在再生現(xiàn)象肝断，因此斑馬魚(yú)模型在感覺(jué)毛細(xì)胞再生領(lǐng)域具有區(qū)別于哺乳動(dòng)物的獨(dú)特優(yōu)勢(shì)杈曲。通過(guò)研究斑馬魚(yú)感覺(jué)毛細(xì)胞再生的機(jī)制驰凛，有助于科研人員早日破解哺乳動(dòng)物感覺(jué)毛細(xì)胞再生這一難題。后又有研究證實(shí)担扑，斑馬魚(yú)再生的側(cè)線感覺(jué)毛細(xì)胞多來(lái)源于表達(dá)Sox2基因的前體細(xì)胞恰响。Millimaki等發(fā)現(xiàn)，Sox2基因可維持斑馬魚(yú)感覺(jué)毛細(xì)胞的正常生存涌献。除此之外胚宦，在感覺(jué)毛細(xì)胞再生過(guò)程中，該基因還具有調(diào)控支持細(xì)胞直接轉(zhuǎn)化為毛細(xì)胞的功能燕垃。2011年枢劝，Schuck等發(fā)現(xiàn)，腹腔注射人工合成的生長(zhǎng)激素卜壕，可促進(jìn)斑馬魚(yú)內(nèi)耳中感覺(jué)毛細(xì)胞的增殖您旁。2012年，Mackenzie等證實(shí)轴捎，支持細(xì)胞在斑馬魚(yú)感覺(jué)毛細(xì)胞的再生過(guò)程中起著重要作用鹤盒。2013年，周婷婷等發(fā)現(xiàn)侦副，Eya1和Six1b兩基因在斑馬魚(yú)神經(jīng)丘處感覺(jué)毛細(xì)胞再生的過(guò)程中起著重要作用侦锯。2014年，Jiang等發(fā)現(xiàn)Wnt／β-catenin信號(hào)通路不參與調(diào)控斑馬魚(yú)感覺(jué)毛細(xì)胞再生過(guò)程的啟動(dòng)秦驯，只在感覺(jué)毛細(xì)胞再生過(guò)程的后期起作用尺碰，他們的工作為感覺(jué)毛細(xì)胞再生相關(guān)的信號(hào)通路研究奠定了基礎(chǔ)。2016年汇竭，Lee等發(fā)現(xiàn)MYC與FGF兩條信號(hào)通路對(duì)于斑馬魚(yú)感覺(jué)毛細(xì)胞的再生是必須的葱蝗，其中MYC主要參與細(xì)胞增殖，FGF主要參與細(xì)胞分化。2019年诸尽，Tang等應(yīng)用斑馬魚(yú)模型研究發(fā)現(xiàn)斤斧，當(dāng)斑馬魚(yú)的神經(jīng)丘毛細(xì)胞被新霉素破壞時(shí)，Wnt和FGF兩條信號(hào)通路可以緊密結(jié)合搅窿，共同調(diào)控祖細(xì)胞與再生細(xì)胞的增殖。

結(jié)語(yǔ)

斑馬魚(yú)作為一種介于細(xì)胞與哺乳動(dòng)物之間的新型脊椎動(dòng)物模式生物，在聽(tīng)力研究領(lǐng)域擁有巨大的潛力璧瞬，以其作為實(shí)驗(yàn)動(dòng)物，有助于科研人員對(duì)藥物或化合物的耳毒性及耳毒性保護(hù)活性進(jìn)行高通量的快速篩選評(píng)價(jià)渐夸。除此之外嗤锉，科研人員還可借助斑馬魚(yú)模型，對(duì)聽(tīng)力相關(guān)基因的功能進(jìn)行深入研究墓塌，為人類聽(tīng)覺(jué)毛細(xì)胞再生這一難題的破解提供新的實(shí)驗(yàn)思路與科研數(shù)據(jù)瘟忱。目前奥额，隨著斑馬魚(yú)基因組計(jì)劃的進(jìn)一步完善，以及轉(zhuǎn)基因和基因編輯等分子生物學(xué)技術(shù)的不斷涌現(xiàn)访诱，斑馬魚(yú)模型在聽(tīng)力研究領(lǐng)域的應(yīng)用必將更為廣泛垫挨。

以上內(nèi)容參考文獻(xiàn)：

1.《聽(tīng)力學(xué)及言語(yǔ)疾病雜志》發(fā)表的周金章、龍孝斌題為“脊柱模式生物斑馬魚(yú)用于內(nèi)耳科學(xué)領(lǐng)域研究的進(jìn)展”触菜；

2.《山東科學(xué)》發(fā)表的劉可春九榔、高燕、張?jiān)?/span>涡相、何秋霞哲泊、韓利文、李寧催蝗、季秀娜切威、孫晨題為“模式生物斑馬魚(yú)在聽(tīng)覺(jué)領(lǐng)域的應(yīng)用”。