Cell Stem Cell：透明斑马鱼助力癌细胞观测
北京时间2月14日消息，据国外媒体报道，美国科学家最近成功地培育出一种身体完全透明的斑马鱼，人们可以直接看见斑马鱼体内的各个器官，甚至还可以适时观测斑马鱼体内的癌细胞生长过程。
在最新一期出版的《细胞—干细胞》（Cell Stem Cell）杂志上，美国科学家称这种透明斑马鱼使得波士顿儿童医院的研究人员们可以直视鱼的内部器官，实时观测活体器官中癌症以及其它各类肿瘤的生长过程。科学家们之前对天然透明的斑马鱼胚胎中的疾病进行过研究，然而当它们长成成年鱼后，透明的身体就会变成不透明。此次最新培育出来的斑马鱼会在整个生命过程中保持通体透明。研究小组成员理查德·怀特说：“4周后，我们就可以清楚地看见所有东西。”
美国科学家理查德·怀特说，斑马鱼的基因与人类有许多相似之处，因而是科学家们研究人类生物学和疾病的优良模型。研究人员传统的疾病研究方法是，在染病动物死后，通过收集相关资料进行人类病痛的推测总结。然而，一些病变，如癌变因其发展速度太快，使科学家们无法通过传统的研究方法进行深入详细地探究。怀特说：“这就像当你需要一个视频文件时，你只能拍到照片。”通过让两种现存的斑马鱼配对，怀特培育了这只透明斑马鱼，并为它取了个绰号叫“卡斯帕”。在这两种斑马鱼中，一种是缺少反射皮肤色素，另一种则是体内缺少黑色素，它们的后代只有黄色皮肤色素，看上去呈透明状。
怀特与他的同事们共同做了一个实验，他们将一个发荧光的黑素瘤放入斑马鱼的腹腔中，通过显微镜观测，发现这些癌细胞在五天内就开始扩散。事实上，怀特甚至看见了单个癌细胞的扩散过程，这些扩散的黑素瘤细胞很快地从腹腔扩散并聚集到了皮肤。怀特说：“这告诉我们，当肿瘤细胞向身体其它部位扩散时，并不是随便乱来的，它们非常有目的。”怀特接着又做了一个类似的实验。他将发荧光的造血干细胞从另一只斑马鱼身上移植到了这只透明斑马鱼体内。4星期后，这些干细胞明显进入了透明斑马鱼的骨髓中，并开始生长。骨髓是骨头中柔软而富含脂肪的组织，它们使得干细胞最终发育成为一个血细胞，然后将其释放至血管中。任何有碍成熟血细胞或其前体生成的疾病都可以导致骨髓失调，如白血病。
然而，造血干细胞的移植可以帮助癌症病人重建健康的血液系统，而有些移植却奇怪地失效。如果研究人员能够了解斑马鱼体内干细胞的植入步骤和造血过程，就有可能找到办法帮助病人更快地重建血液系统。斑马鱼属鲤科短担尼鱼属，原产于南亚，是一种常见的热带鱼。斑马鱼是目前生命科学研究中重要的模式脊椎动物之一。自20世纪90年代初以来，斑马鱼因其多方面的优点已成为模式动物家族中重要的一员，受到越来越多的重视和利用。目前，斑马鱼被广泛地用于发育生物学、遗传学、肿瘤学、药物学、毒理与环保等方面的研究，使得人类不断发现一些新的研究成果。（来源：新浪科技 刘妍）
（《细胞—干细胞》（Cell Stem Cell），Vol 2, 183-189, 07 February 2008，Richard Mark White, Leonard I. Zon）
生物谷推荐原始出处：
Cell Stem Cell, Vol 2, 183-189, 07 February 2008
Resource
Transparent Adult Zebrafish as a Tool for In Vivo Transplantation Analysis
Richard Mark White,1,2,3 Anna Sessa,2 Christopher Burke,2 Teresa Bowman,2 Jocelyn LeBlanc,2 Craig Ceol,2 Caitlin Bourque,2 Michael Dovey,2,3 Wolfram Goessling,2,3 Caroline Erter Burns,4 and Leonard I. Zon1,2,3,
1 Department of Medical Oncology, Dana Farber Cancer Institute, Boston, MA 02115, USA
2 Division of Hematology/Oncology, Children's Hospital Boston, Boston, MA 02115, USA
3 Harvard Medical School, Boston, MA 02115, USA
4 Massachusetts General Hospital, Boston, MA 02114, USA
Corresponding author
Leonard I. Zon
zon@enders.tch.harvard.edu
The zebrafish is a useful model for understanding normal and cancer stem cells, but analysis has been limited to embryogenesis due to the opacity of the adult fish. To address this, we have created a transparent adult zebrafish in which we transplanted either hematopoietic stem/progenitor cells or tumor cells. In a hematopoiesis radiation recovery assay, transplantation of GFP-labeled marrow cells allowed for striking in vivo visual assessment of engraftment from 2 hr–5 weeks posttransplant. Using FACS analysis, both transparent and wild-type fish had equal engraftment, but this could only be visualized in the transparent recipient. In a tumor engraftment model, transplantation of RAS-melanoma cells allowed for visualization of tumor engraftment, proliferation, and distant metastases in as little as 5 days, which is not seen in wild-type recipients until 3 to 4 weeks. This transparent adult zebrafish serves as the ideal combination of both sensitivity and resolution for in vivo stem cell analyses.
