斑马鱼（常见热带鱼）
斑马鱼(zebra fish)为常见热带鱼，体长3-4cm，身躯玲珑而纤细，具有顽强的生命力。斑马鱼和人类基因有着87%的高度同源性，作为模式生物的优势很突出，这意味着其实验结果大多数情况下适用于人体。常可用于水质环境的监测。斑马鱼身体延长而略呈纺锤形，头小而稍尖，吻较短，全身布满多条深蓝色纵纹似斑马，与银白色或金黄色纵纹相间排列。在水族箱内成群游动时犹如奔驰于非洲草原的斑马群，故此得斑马鱼之美称。斑马鱼体型纤细，孵出后约3个月达到性成熟，成熟鱼每隔几天可产卵一次。卵子体外受精，体外发育，胚胎发育同步且速度快，胚体透明。发育温度要求在25-31℃之间。斑马鱼由于个体小，养殖花费少，能大规模繁育。
中文学名斑马鱼
蓝条鱼、花条鱼、蓝斑马鱼、印度鱼、印度斑马鱼
Danio rerio
动物界
脊索动物门 Chordata
脊椎动物亚门
辐鳍鱼纲 Actinopterygii
新鳍亚纲
鲤形目 Cypriniformes
鲤科 Cyprinidae
(鱼丹)属 Danio
斑马鱼 D. rerio
孟加拉、印度、巴基斯坦、缅甸、尼泊尔的溪流
视网膜修复
斑马鱼因为它具有自我修复破损视网膜的独特能力。人类视网膜中也拥有类似斑马鱼能够修复视网膜的细胞，并计划在5年内将研究结果用于失明患者治疗，让他们重见光明，这可能有助于治疗因视网膜受损引起的失明。
听觉修复
华盛顿大学西雅图一直在对斑马鱼进行研究，试图解决人类听力丧失的问题。和许多其他水生生物一样，斑马鱼在身体表面长有毛细胞。这些毛细胞的作用是探测水中的振动，其原理与人类内耳中的毛细胞相似。但是，与人类不同的是，斑马鱼的毛细胞在受损后还可以再生。研究人员希望他们的工作可以揭开谜底，保护人类的毛细胞免受损伤、并推动毛细胞的再生。
另一组研究试图了解导致斑马鱼、鸟类和老鼠的毛细胞再生的基因和其他分子。有一项研究发现了一种似乎可以让动物毛细胞再生的发育蛋白。在研究中一名团队成员发现了小鸡的毛细胞受损后体内一种蛋白质的含量（小鸡的毛细胞可以再生）有所上升。参与这些实验的科学家们说使用药物防止听力丧失的临床实验有可能会在十年内实现。但是找到利用毛细胞再生治疗听力丧失的办法可能还需要至少20年的时间。
水质监测
斑马鱼的基因与人类基因相似度达到87％，这意味着在它身上得出的水质监测结果，多数情况下都适用于人类。香港水务署研发生物感应预警系统，利用斑马鱼配合计算机和互联网作24小时监测和预警，并透过发光菌进行快速毒性检测，60分钟内可甄别逾1000种水中有害物质，每次成本亦只需50元港币。署方估计每年可节省200万元港币的开支。
技术资源
斑马鱼作为模式动物在我国生命科学研究中扮演着越来越重要的角色。在我国，现有250个以上的实验室利用斑马鱼开展有关科研工作。2012年10月，国家重大科学研究计划斑马鱼资源中心（即国家斑马鱼资源中心，China Zebrafish Resource Center，CZRC）在中国科学院水生生物研究所（以下简称水生所）正式挂牌成立。这无疑对我国的斑马鱼研究具有标志性意义。
国家斑马鱼资源中心（中心）是在科技部国家重大科学研究计划支持下建立的非营利性科研服务性机构；中心以斑马鱼研究资源的收集、创制、整理、保藏和分享为主要任务，以服务于全国斑马鱼研究学者为主要宗旨；中心设立在中国科学院水生生物研究所（以下简称水生所），并由水生所代管。
中心的任务：
（一）负责斑马鱼研究资源的收集、创制、整理、鉴定和保存，建立斑马鱼研究资源的国家级安全保存体系；
（二）负责与国际有关斑马鱼资源中心签订相关协议，进行资源引进与交流；
（三）负责国家斑马鱼资源中心数据库和网站（http://www.zfish.cn）的建设和维护，整合国内斑马鱼研究和资源信息；
（四）负责制定斑马鱼实验动物的操作规范、伦理学标准和遗传学标准等国家标准；
（五）尊重知识产权和生物安全的原则，向各科研机构、大专院校和科普基地等提供斑马鱼资源材料及相关信息；
（六）开展斑马鱼研究资源保护与开发的基础理论及技术方法的研究；
（七）提供斑马鱼研究相关的技术培训和技术服务。
斑马鱼可监测水质
1、斑马鱼基因表达分析服务：包括抽提斑马鱼基因组DNA和总RNA，原位杂交探针制备和纯化，全胚胎原位杂交技术，显微注射技术，基因过表达（over-expression）和基因下调（morpholino knockdown）技术；
2、斑马鱼转基因技术服务：包括各类斑马鱼非特异性和组织特异性启动子的克隆，基因组BAC文库筛选与修饰，基于Tol2转座子的转基因质粒的构建，以及子一代转基因系的筛选和保存；
3、斑马鱼基因功能活体检测服务：包括清醒斑马鱼在体共聚焦/双光子显微镜成像技术和在体电生理记录技术；
4、动物行为范式分析服务：包括感觉相关的应激行为、视觉运动行为、学习记忆行为和药物成瘾行为等；
5、斑马鱼基因突变技术服务：包括插入诱变和ENU化学诱变技术；
6、斑马鱼转基因资源库和突变体资源库服务：包括研制、收集和分发各种斑马鱼转基因品系和突变体；
7、信息服务：包括建立斑马鱼资源信息网络数据库和提供斑马鱼基因组生物信息学分析服务。
相关研究
科学家首绘斑马鱼大脑活动图
2013年2月，美国科学家首次绘出斑马鱼捕食时的大脑活动图，这将改善科学家对于涉及捕食行为的大脑循环的理解。哈佛大学的分子与细胞生物学家佛罗莱恩-恩格特说道：“这是突破性进展，还没有人能够如此清晰的用荧光显微法观察一条自由游动的斑马鱼幼鱼的神经活动。”
斑马鱼分辨气味完全靠左半鼻
2013年5月22日，日本一项新研究发现，斑马鱼发挥嗅觉作用的主要是左鼻子。日本名古屋市立大学研究人员报告说，随着斑马鱼发育，大脑中负责嗅觉的基因只在左脑中强烈发挥作用，因此左鼻就成了主要发挥作用的鼻子。研究人员堵住斑马鱼的左鼻后，它就不再朝着散发它喜欢气味的方向游动，从而证明是左鼻负责分辨气味。对斑马鱼的深入研究，未来有利于人们弄清人脑中产生左右差异的机制。
适用科研
现在，科学家已经通过对斑马鱼的研究发现，氯胺酮和尼古丁都是内分泌干扰物，会扰乱人体的正常激素水平。此外，斑马鱼还在遗传发育、神经退行性疾病、药物筛选、组织再生等多个领域大展身手。
上述斑马鱼实验室的创建者、生物学家乔什那·卡农戈表示，斑马鱼是药物进入人体临床试验前“极好的实验对象”。这有以下原因：
首先，正如卡农戈所言：“斑马鱼在许多方面与人相似。”斑马鱼不同于果蝇和线虫以及实验室中其他一些常用物种，它是一种脊椎动物，其体内超过８０％的基因与人类相似。斑马鱼的心脏和人类一样有心室，会有节奏地把带有氧气的血液送到身体的各个部分。此外，这种小鱼还有肝、胰腺和肠等器官。
其次，用斑马鱼进行研究可以节约成本。斑马鱼的产卵量很大，还易于饲养，其交配无季节性，一年四季都能获取其胚胎等用于研究。同时，斑马鱼的皮肤具有渗透性，可吸收水中的药物，因此测试某种药物时只要把它投入水中就行，简单易行。卡农戈说：“我们一次能投入成百甚至上千个胚胎，成本比以前低很多。”
第三，斑马鱼透明可观察。斑马鱼的早期胚胎透明，又是在体外生长发育，可以通过显微镜很好地观察胚胎各个时期的发育状况。而今，科学家还培育出了成年后也仍然通体透明的斑马鱼。卡农戈说：“这令人十分激动，因为在显微镜下你可以观察它们器官和系统的发育过程，你能看到它们的血液在流动，它们的心脏在跳动。”
科学研究
在国际上，斑马鱼模式生物的使用正逐渐拓展和深入到生命体的多种系统（例如，神经系统、免疫系统、心血管系统、生殖系统等）的发育、功能和疾病（例如，神经退行性疾病、遗传性心血管疾病、糖尿病等）的研究中，并已应用于小分子化合物的大规模新药筛选。我国开展斑马鱼相关的研究无论在规模还是在重视程度上都远远落后于国际形势发展的需要。推动和发展斑马鱼模式生物在我国生命科学研究中的广泛使用是本中心的宗旨。在国家科技部重大科学研究计划的支持下，我们汇集优势，整合我国现有的斑马鱼主要研究力量，在未来几年内逐步建立全国共享的斑马鱼模式动物研究技术和资源库，向国内同行提供斑马鱼资源、信息和技术支撑。本着提高服务效率和质量为原则，我们在上海和北京分别建立国家斑马鱼模式动物南方中心和北方中心。南方中心依托于中国科学院上海生命科学研究院，北方中心依托于北京大学和清华大学。两个中心本着优势互补的原则，共同开发研究技术和资源，以辐射状向国内研究人员提供服务，积极推进我国斑马鱼相关科学研究。
主要技术和资源服务内容：
1) 斑马鱼基因表达分析服务：包括抽提斑马鱼基因组DNA和总RNA，原位杂交探针制备和纯化，全胚胎原位杂交技术，显微注射技术，基因过表达（over-expression）和基因下调（morpholino knockdown）技术
2) 斑马鱼转基因技术服务：包括各类斑马鱼非特异性和组织特异性启动子的克隆，基因组BAC文库筛选与修饰，基于Tol2转座子的转基因质粒的构建，以及子一代转基因系的筛选和保存
3) 斑马鱼基因功能活体检测服务：包括清醒斑马鱼在体共聚焦/双光子显微镜成像技术和在体电生理记录技术
4) 动物行为范式分析服务：包括感觉相关的应激行为、视觉运动行为、学习记忆行为和药物成瘾行为等
5) 斑马鱼基因突变技术服务：包括插入诱变和ENU化学诱变技术。
6) 斑马鱼转基因资源库和突变体资源库服务：包括研制、收集和分发各种斑马鱼转基因品系和突变体
7) 信息服务：包括建立斑马鱼资源信息网络数据库和提供斑马鱼基因组生物信息学分析服务。
转基因斑马鱼的制备主要采用两种方法：通过Tol2转座子构建组织特异性表达报告基因的方法；利用特定基因的启动子/增强子驱动报告基因在特定细胞组织中表达的方法。
首先构建以Tol2转座子为基础的enhancer trap载体，
在放大的照片中可看到耳蜗内的毛细胞
报告基因选用GFP或RFP，最小启动子来自斑马鱼gata2基因；将上述载体与体外转录得到的Tol2转座酶的mRNA共同注射到斑马鱼的单细胞受精卵中，受精卵长大后成为founder；Founder外交（out-cross）得到F1代胚胎，从中挑选出对于报告基因具有组织特异性表达模式的胚胎，拍照记录后分类培养；F1长大后通过linker-mediated PCR的方法鉴定对应于GFP（或RFP）表达图式的Tol2插入位点，并通过与已知基因组数据比较，对插入位点进行定位与分析；通过外交纯化得到转基因鱼，直至得到只含有单个插入品系的转基因鱼。通过克隆特定基因的启动子/增强子或BAC修饰法构建在特定组织器官或特定胚胎发育阶段表达报告基因的转基因品系。BAC方法如下：在斑马鱼基因组计划网站上通过BLAST将感兴趣的基因定位到已知的contig上，并通过contig信息寻找包含所选基因的BACID号；通过同源重组的方法对上述BAC克隆进行修饰，将报告基因引入原有的BAC克隆；将修饰过的BAC克隆通过显微注射的方法引入斑马鱼受精卵，连续观察并挑选具有特异表达模式的转基因鱼；将上述成鱼外交得到F1代，在F1代中筛选具有特异表达模式的成鱼，即得到所需的转基因品系。
科学启发
为盲人带来福音
在放大2.1万倍的照片中可以清楚的看到耳蜗内的“毛细胞”斑马鱼因为它具有自我修复破损视网膜的独特能力。
英国科学家1日说，他们首次发现，人类视网膜中细胞与斑马鱼相似，并计划在5年内将研究结果用于失明患者治疗，让他们重见光明。
这项研究仅在英国就能为成百上千名患者带来希望。英国皇家盲人学会的安尼塔·莱特斯通说：学会对这一研究结果感到非常高兴，这可能有助于治疗因视网膜受损引起的失明。帮助大量疾病患者困扰。
尽管手术治疗已指日可待，但研究人员仍担心，患者手术后会因移植他人细胞而产生排斥反应。研究人员说，如果能够激活人类体内不具活性的放射状胶质细胞，使它们自己分化为新的视网膜细胞，将是治疗这类疾病的最佳办法。利姆说：“我们下一阶段将研究阻碍人类放射状胶质细胞自我再生的因素。一旦找到原因，离最终方案就更近一步。
毛细胞或可治耳聋
内耳中的一种毛细胞（hair cell）是人类听觉不可或缺的一环华盛顿大学西雅图分校的一个研究团队一直在对一种水族馆里常见的观赏鱼类──斑马鱼进行研究，试图解决人类听力丧失的问题。和许多其他水生生物一样，斑马鱼在身体表面长有毛细胞。毛细胞的作用是探测水中的振动，其原理与人类内耳中的毛细胞相似。与人类不同的是，斑马鱼的毛细胞在受损后还可以再生。研究人员希望他们的工作可以揭开谜底，保护人类的毛细胞免受损伤、并推动毛细胞的再生。
进行另一组研究，试图了解导致斑马鱼、鸟类和老鼠的毛细胞再生的基因和其他分子。有一项研究发现了一种似乎可以让动物毛细胞再生的发育蛋白。在研究中，一名团队成员发现了小鸡的毛细胞受损后体内一种蛋白质的含量（小鸡的毛细胞可以再生）有所上升。
参与这些实验的科学家们说，使用药物防止听力丧失的临床实验有可能会在十年内实现。但是，找到利用毛细胞再生治疗听力丧失的办法可能还需要至少20年的时间。“利用这种（促进毛细胞再生的）方法，我们希望有朝一日可以找到一种方法让听力能够自然地得到恢复。”
肢体再生
德国康斯坦茨大学科学家11月宣布，他们30年的研究，成功解开动物肢体再生之谜。
康斯坦茨大学贝格曼研究小组通过对斑马鱼的研究，证明视黄酸是再生过程中必不可缺的物质。斑马鱼是肢体再生能力最强的动物之一，它的鳍、鳞和部分心脏都可以再生。
贝格曼称这项成果是“一个巨大的成功”。因为20多年来，科学家们一直不清楚视黄酸对断肢再生起到怎样的作用。
经科学家研究，斑马鱼的鳍再生之前，伤口由多层组织封闭起来。断肢点下的细胞会失去自身的特性而形成胚基。研究人员发现，斑马鱼通过特殊的遗传机制，让视黄酸控制胚基形成，从而完成鳍的再生。
视黄酸在动物、包括人体内由维生素A合成，可以激活再生所必要的基因。此前已有研究表明，妇女在怀孕期间未摄入足够维生素A可能会导致婴儿发育不全。这项研究成果尚无法应用到人类截肢再生治疗。《 人民日报 》（2011年11月26日03版）
与免疫学
斑马鱼作为免疫学新模式生物的优点在于：
（1）与传统的免疫学模式生物——小鼠相比，斑马鱼有体型小，子代数量多，培育要求低，易于养殖，饲养成本低，便于开展大规模研究。
（2）斑马鱼个体发育过程是在全透明状态下完成，使得整个心血管系统的发育过程能十分完整的被观察。特别是免疫系统个体发育的相关资料，是无法从小鼠上所进行的实验中轻易获得的。
（3）先期对斑马鱼的遗传学研究积累的丰富突变库也为研究免疫相关基因的功能提供了条件。
(4)在已知生物中，鱼类是最早具备获得性免疫系统的纲。
这就使得对斑马鱼免疫系统的研究成为人们了解非特异性免疫系统和获得性免疫系统进化与功能相互关系的重要工具。这个独特的免疫系统进化地位还赋予了斑马鱼作为免疫学研究模式生物的另一重要优势，即其成体可以在没有胸腺、淋巴细胞生成的情况下存活传代，这又是小鼠模型无法比拟的。1999年，Herbomel等在观察斑马鱼的巨噬细胞个体发育时发现，处于胚胎发育早期的斑马鱼巨噬细胞就具有对外源微生物大肠杆菌高效吞噬的能力。在受精30小时后，胚胎巨噬细胞就已经可以吞噬清除局部组织中的外源微生物。系统中注射大肠杆菌后，5小时后即可在局部被斑马鱼巨噬细胞清除，且此时除了感染局部的30——50个活化巨噬细胞外，未接触病原体的巨噬细胞也同样表现出活化特性，这提示斑马鱼体内可能还存在与哺乳动物相类似的细胞因子或趋化因子系统。
应用
视网膜修复
斑马鱼因为它具有自我修复破损视网膜的独特能力。人类视网膜中也拥有类似斑马鱼能够修复视网膜的细胞，并计划在5年内将研究结果用于失明患者治疗，让他们重见光明，这可能有助于治疗因视网膜受损引起的失明。
听觉修复
华盛顿大学西雅图一直在对斑马鱼进行研究，试图解决人类听力丧失的问题。和许多其他水生生物一样，斑马鱼在身体表面长有毛细胞。这些毛细胞的作用是探测水中的振动，其原理与人类内耳中的毛细胞相似。但是，与人类不同的是，斑马鱼的毛细胞在受损后还可以再生。研究人员希望他们的工作可以揭开谜底，保护人类的毛细胞免受损伤、并推动毛细胞的再生。
另一组研究试图了解导致斑马鱼、鸟类和老鼠的毛细胞再生的基因和其他分子。有一项研究发现了一种似乎可以让动物毛细胞再生的发育蛋白。在研究中一名团队成员发现了小鸡的毛细胞受损后体内一种蛋白质的含量（小鸡的毛细胞可以再生）有所上升。参与这些实验的科学家们说使用药物防止听力丧失的临床实验有可能会在十年内实现。但是找到利用毛细胞再生治疗听力丧失的办法可能还需要至少20年的时间。
水质监测
斑马鱼的基因与人类基因相似度达到87%[2]，这意味着在它身上得出的水质监测结果，多数情况下都适用于人类。香港水务署研发生物感应预警系统，利用斑马鱼配合计算机和互联网作24小时监测和预警，并透过发光菌进行快速毒性检测，60分钟内可甄别逾1000种水中有害物质，每次成本亦只需50元港币。署方估计每年可节省200万元港币的开支。深圳水务集团开天源公司研发的水质毒性监测系统RTB，也是利用斑马鱼的这一特点进行水质监测。已在深圳各水司水厂广泛使用。
参考资料
1.斑马鱼简介·星座123
2.一天到晚游泳的斑马鱼 能监测水质曾两次预警·东南商报
