心怀“国之大者”，奋力走在前列！近年来，浙江大学秉承“学科-人才-科研”一体化发展理念，积极适应高校科技发展的新形势、新要求，在神经精神药理学、生命科学、计算机神经网络等领域取得了诸多原创性成果，攻克了一批关键核心技术。环特生物助力浙江大学斑马鱼研究平台建设，先后为浙江大学紫金港校区农业生态环境学院、华家池校区分别搭建了斑马鱼养殖区与辅助实验区，应用于斑马鱼环境毒理学研究、后续基因编辑及斑马鱼行为学课题等，为开展生命科学、环境科学、遗传学、神经科学等提供了平台及技术支持，加持名校科研成果转化！
工欲善其事，必先利其器。近年来，随着“十四五”规划的落地实施和“百亿千人十年工程”的稳步推进，我国的斑马鱼研究群体日益壮大，以斑马鱼为研究载体的实验室成为科研创新的重要抓手，高校及科研院所对斑马鱼实验室建设的需求迅猛增长。
斑马鱼，由于其发育、代谢与哺乳动物高度相似，基因与人类同源性高达87%，能可靠模拟和预测人类生理与病理等独特优势，已成为现代生命科学、基础医学、环境科学、农业、食品及化妆品等众多科研研究的重要模式动物，越来越受到高校、科研院所及企业的青睐。加快斑马鱼实验室建设步伐，成为了高校、科研院所进行人才培养、前沿科学研究的基础与重要支撑平台。
图2 浙江大学斑马鱼实验室一角
自环特搭建的浙江大学紫金港校区、华家池校区斑马鱼实验室启用以来，学校各课题组以斑马鱼为主要研究动物模型，在斑马鱼实验室持续开展环境毒理学研究、基因编辑、斑马鱼行为学研究、疾病模型构建等，并相继在各类高影响因子期刊上发表数十篇斑马鱼高水平研究成果。目前，浙江大学借助斑马鱼实验室开展科研实验的学院包括但不仅限于生命科学学院、动物科学学院、药学院、环境与资源学院、生物系统工程与食品科学学院、医学院、海洋科学等多领域学科，用于各类疾病模型构建及研究、发育遗传学研究、毒理学检测、功能性食品、化妆品及药物等功效与安全性评价等。 1.毒理学研究：斑马鱼作为目前公认的毒理学研究模型，可以用来研究从高通量毒性筛选到多代和跨代毒性研究等课题。高通量使斑马鱼实验可广泛用于筛选化学品和药物毒性等，行为学设备、体式荧光显微镜等，使追踪观察斑马鱼表型变化成为可能。2.环境监测：针对不同有害物质设计不同启动子，表达不同荧光蛋白，当待测水体中存在特定有害物质时，转基因斑马鱼的某些效应原件就会被激活，转基因斑马鱼会发出荧光，用这种方法可以快速准确地监测环境中的特定有害物质；
3.发育生物学与遗传学研究：斑马鱼是发育生物学和遗传学研究的理想模式生物，不仅可以用来研究组织器官发育、细胞谱系分析，而且，通过斑马鱼基因敲除、异位基因表达等技术，也常常用来研究心脏等早期发育过程中的作用、发育相关罕见疾病的致病机制和治疗策略等；
4.疾病模型构建：斑马鱼在科研院所中常被用于人类疾病模型构建，如肿瘤、神经系统疾病、心血管疾病、肝肾代谢相关疾病、感染与免疫、肌肉骨骼相关疾病、再生医学研究等；
5.生命科学研究：构建各种斑马鱼疾病模型，用于相关发病机制研究，以及作为开发和评估潜在治疗干预措施的平台
【建设目的】斑马鱼环境毒理学研究、后续基因编辑及斑马鱼行为学课题等
【项目周期】2-3个月
【实验室面积】100㎡左右
图3 浙江大学案例图片
【项目概述】环特生物根据浙江大学不同学院的建设需求，为其量身定制了斑马鱼实验室，搭建了斑马鱼养殖间+辅助实验操作区，水质、温控、洁净等各方面指标均按国际一流斑马鱼实验室标准建设，可进行包括斑马鱼养殖、胚胎孵育、显微注射、原位杂交、免疫荧光染色等斑马鱼实验，为浙江大学科研人员提供优质的斑马鱼资源和技术服务。
其中，为浙大紫金港校区农业生态环境学院建造的斑马鱼实验室，设有斑马鱼鱼房、实验操作区等，并配备斑马鱼全自动循环饲育系统等实验仪器设备，用于斑马鱼环境毒理学研究与后续基因编辑；为华家池校区建设的斑马鱼实验室，设有斑马鱼鱼房、实验室、操作室等，配备斑马鱼全自动循环饲育系统、斑马鱼超微量显微注射系统等实验仪器设备，由国外引进人才开展斑马鱼行为学课题等。
除此之外，环特还为浙江大学不同学院提供斑马鱼及基因编辑技术等服务，开展显微注射等专题培训，并与浙江大学生物系统工程与食品科学学院合作共建全日制专业学位研究生教育实践基地，加大斑马鱼产学研用科研成果产出，共同探索和深化“产学研合作教育”新途径，助力浙江大学科研创新！
《Signal Transduction and Targeted Therapy》(IF=39.30)：
2023年2月27日，浙江大学陈烨、邵建忠和中国医学科学院赵春华共同通讯在Signal Transduction and Targeted Therapy在线发表题为“A novel Trmt5-deficient zebrafish model with spontaneous inflammatory bowel disease-like phenotype”的研究论文，该研究构建了一种全新的线粒体功能缺陷斑马鱼模型并呈现出自发性炎症性肠病表型，可以用于相关IBD发病机制，以及作为开发和评估潜在治疗干预措施的平台。此外，该研究还提示了关注线粒体功能障碍可能在IBD患者中具有广泛的临床转化效用。
图4 揭示Upf3a而非Upf1介导斑马鱼leg1基因的“遗传补偿效应”《Cell Discovery》(IF=33.5)：2023年6月27日，浙江大学彭金荣、陈军及马志鹏共同通讯在Cell Discovery 在线发表了题为“Upf3a but not Upf1 mediates the genetic compensation response induced by leg1 deleterious mutations in an H3K4me3-independent manner”的研究论文，该研究揭示Upf3a而不是Upf1以H3K4me3独立的方式介导leg1有害突变诱导的遗传补偿反应。该结果提供了强有力的证据，证明Upf3a（而不是Upf1）对leg1基因无义突变诱导的HDGCR至关重要，其中H3K4me3富集似乎不是先决条件，还表明Upf3a负责纠正数百个基因的表达，否则这些基因在leg1有害突变体中会失调。
图5 揭示Upf3a而非Upf1介导斑马鱼leg1基因的“遗传补偿效应”
《Advanced Science》(IF=17.521)：2023年9月8日，浙江大学药学院王毅教授、赵璐副教授团队和浙江大学计算机科学与技术学院吴鸿智教授团队，在国际期刊Advanced Science在线发表了题为“Use of Deep-Learning Assisted Assessment of Cardiac Parameters in Zebrafish to Discover Cyanidin Chloride as a Novel Keap1 Inhibitor Against Doxorubicin-Induced Cardiotoxicity”的研究论文。研究开发了一种可自动定位斑马鱼胚胎心室并进行心功能多参数分析的深度学习算法，并首次实现了斑马鱼心衰模型中的AI辅助中药药效物质高内涵筛选。
图6 揭示Upf3a而非Upf1介导斑马鱼leg1基因的“遗传补偿效应”
《Advanced Healthcare Materials》(IF=11.092)：8月23日，浙江大学动物科学学院刘广绪教授团队在材料领域著名学术期刊Advanced Healthcare Materials上发表了题为“Exposure to Polystyrene Nanoplastics Led to Learning and Memory Deficits in Zebrafish by Inducing Oxidative Damage and Aggravating Brain Aging”的研究论文，该研究探究了环境现实浓度下聚苯乙烯纳米塑料对经典模式生物斑马鱼（Danio rerio）学习和记忆缺陷样行为的诱发作用，并揭示了其潜在的作用机制，为全球新型污染物干预生物认知障碍提供新的见解。
图7 聚苯乙烯纳米塑料通过加剧脑组织氧化损伤和老化导致斑马鱼的学习和记忆缺陷样行为
《Environmental Science & Technology》(IF=11.4)：6月5日，浙江大学刘广绪团队研究发现TCEP可能通过干扰HPT轴和肠-肝轴引起肝脏氧化应激和炎症，进而对斑马鱼产生肝毒性作用。相关研究论文发表在《Environmental Science & Technology》上。该研究通过对斑马鱼进行28天环境浓度水平(0.5和5.0 μg/L)的TCEP暴露，探究了TCEP对斑马鱼肝脏健康的影响及其作用机制。研究结果表明，TCEP暴露会导致肝损伤特异性标志物谷草转氨酶（AST）、丙氨酸转氨酶（ALT）和碱性磷酸酶（ALP）显著改变，引发斑马鱼肝组织病变。
图8 TCEP可能通过干扰HPT轴和肠-肝轴引起肝脏氧化应激和炎症
2023年7月11日
《Environmental Science & Technology》(IF=11.4)：
2023年7月11日，浙江大学环境与资源学院庄树林教授课题组在Environmental Science & Technology期刊发表了题为“Embryonic Exposure to UV-328 Impairs the Cell Cycle in Zebrafish (Danio rerio) by Inhibiting the p38 MAPK/p53/Gadd45a Signaling Pathway”的研究论文。该研究揭示了UV-328抑制关键信号通路p38 MAPK/p53/Gadd45a，发现UV-328显著诱导斑马鱼幼鱼细胞周期G1期阻滞，提高幼鱼心率，加速胚胎孵化过程，为细化UV-328的风险评估提供了机制解释和科学数据支持，并有助于促进对UV-328作为新的POPs候选物质的进一步风险评价。
图9 揭示UV-328抑制关键信号通路p38 MAPK/p53/Gadd45a
当前，开展科研创新、攻克关键技术符合国家重大战略需求。斑马鱼以其独特的生理结构优势，为前沿科学研究提供了一种全新的、高效而灵活的动物模型。经过数十年的不断研究，越来越成为人类疾病基因分析、临床治疗、药物开发及科学研究的重要工具。
环特生物作为健康美丽产业CRO服务开拓者与引领者、斑马鱼技术应用领导者，为高校量身定制高水平斑马鱼实验室，并通过对斑马鱼养殖、繁育、品系构建及常规鉴定、显微注射等基础实验技术进行培训、技术授权及多元化斑马鱼技术服务，助力名校不断凝练研究方向，不断集聚高端人才，不断产出高水平研究成果，加速高校及科研院所产学研用一体化，为科学研究和产业发展提供支撑和保障！
目前，由环特生物搭建的斑马鱼实验室已走进国内20余所高校，相信未来，环特定将服务更多国内外高校，全力保障高质量斑马鱼实验室建设，强化科技创新赋能，释放更多名校科研大潜力，为中国科研事业及学科领域开拓做出贡献！
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