斑马鱼在药理学实验教学中的应用研究
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开设慢病药物药理学实验项目的必要性
GrainRain
随着我国工业化程度不断加深、城镇化不断深入、人口老龄化进程不断加快，导致居民生活节奏逐渐加快、生态环境污染愈发严重、食品安全状况堪忧，复杂的社会因素对健康的影响逐步显现，导致慢病发病、患病和死亡人数不断增多，群众疾病负担日益沉重。慢性非传染性疾病总体呈现出发病率、病死率、致残率高，而知晓率、治疗率、控制率低的“三高三低”现象。预计年我国确诊的慢性病患者将超过2.5亿人，加上未确诊则将超过3亿，慢病总体发病率接近25%，死亡数占总死亡的85%左右。现阶段我国慢病支出已经接近5.5万亿元左右。
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慢病药物药理实验开设面临的问题
开设慢病药物的药理学实验已经提上了众多医药学专业院校的日程，但是慢病药物药理学实验的开设面临诸多问题。
首先，慢病相关疾病模型建模周期长。小鼠是最常见的药理学实验动物，如利用小鼠诱导糖尿病模型，单纯饮食诱导糖尿病模型需要4个月，链脲佐菌素配合高脂饮食诱导糖尿病也需要5—6个月时间。如利用小鼠诱导非酒精性脂肪肝模型，单纯饮食也至少需要3个月，进一步诱导非酒精性脂肪肝炎则需要更长时间。较长的疾病模型诱导周期，导致实验准备周期长，实验成本高，实验意外因素多，给开设慢病药物的药理学实验开设带来极大困难。
其次，慢病药物治疗周期长。慢病无法治愈，同时经过长时间的给药才能看出药效变化。如使用他汀类药物治疗高脂饮食诱导的小鼠高血脂症，给药一个月后，才可检测到血脂的显著变化。如模拟糖尿病治疗，需要每天检测血糖情况，根据血糖检测情况，改变用药情况，这也需要较长时间实验摸索。较长的治疗时间需要每天进行药物给药，重复实验多，学生容易厌倦，也极大消耗教师精力，同时课程需要配置较多的学时，而学时紧张是困扰医药学相关专业的主要问题之一。相反的，短期的治疗则无法加强学生对于慢病终身治疗的理解。这也是开设慢病药物药理学实验所面临的主要困难之一。
再次，慢病药物药理实验场地成本高，空间需求大。慢病相关实验需要较长时间使用标准动物实验室，因实验周期往往跨越1-3个月，故一学期往往需要同时进行多组慢病相关药物药理实验，这需要较大空间的标准动物实验室。相应地，大空间标准动物实验建造门槛较高，需要配置较多的实验人员，需要极大成本，这也是慢病药物药理实验开设的制约因素。最后，慢病复杂多样，不同的慢病有不同的治疗特点、治疗方案和治疗习惯，其对开设慢病药物药理实验也提出了较高要求，如何使学生尽量多掌握不同药物对慢病的治疗效果也是一个挑战。
如上所述，慢病药物药理实验的开设面临诸多问题，所以适当引入新的模式生物可在一定程度上解决以上问题。
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斑马鱼引入慢病药物药理实验的优势
斑马鱼的繁殖周期短，交配无季节性，产卵多，胚胎发育迅速，受精后24小时即可完成身体内部器官的构建，且胚胎透明易于观察。
较小鼠等模式生物，斑马鱼用于慢病药物药理实验优势明显。首先，斑马鱼慢病模型建立时间短。相比于小鼠等需要数月构建糖尿病等疾病模型，斑马鱼只需要数天时间即可形成具有典型疾病特点的病理模型，可极大节省时间、经费、精力。
其次，斑马鱼构建慢病模型治疗周期短。同样地，相比于小鼠等模式动物，斑马鱼仅需数天给药即可引发明显的病理状态改变，可以有效减少实验周期，节约课时。同时，使用斑马鱼也可模拟慢病复杂用药的特点，如根据斑马鱼糖水平变化，我们可模拟多种药物联合治疗糖尿病。
再次，斑马鱼饲养空间成本低，相比于小鼠等模式动物，斑马鱼饲养条件相对简单，占地面积少，实验室制造成本低。除此之外，斑马鱼给药方式简单，可以直接将药物溶于水中，斑马鱼可通过皮肤、鳃、消化系统等来吸收，在同学们掌握传统给药方式的基础上，可使操作简单，并节约试剂。
综合以上特点，斑马鱼十分适用于在药理学实验课程中开设慢病药物药理相关实验。
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基于斑马鱼可开设的慢病药物药理学实验
基于斑马鱼可开设抗肿瘤药物药理相关实验。
抗肿瘤药物药理实验一直是药理学实验课程的盲区，常规方法对实验动物要求高，需要使用裸鼠；实验条件要求高，需要IVC环境；操作困难，成模率低，需使用肿瘤移植法。使用斑马鱼可以采用化学试剂诱变斑马鱼胚胎或者幼鱼，进而获得肝癌、血管瘤、细胞间质瘤等肿瘤模型，尽管此方法可能引起非特异性肿瘤，但是其相对成本较低，成模时间短，同时，利用非特异性肿瘤也可以增加学生分析问题和综合用药的能力，更有利于培养学生的综合素质。
基于斑马鱼可开设降血脂药物药理相关实验。
目前相关院校降血脂药物药理相关实验开设极少，构建相关模型困难也是制约相关课程开设的瓶颈。喂食斑马鱼高脂饲料可以较快构建高血脂模型，该方法建模简单，周期短，可以通过检测甘油三酯和胆固醇含量测定药物对高血脂症的影响，其与人体检测方法相同，可以较为理想的使学生了解降血脂药物的药理药性，熟悉降血脂药物的用药特征。
基于斑马鱼可开设糖尿病药物药理相关实验。
糖尿病药物药理相关实验课程开设院校同样极少，斑马鱼可以通过喂食高糖饲料和四氧嘧啶在极短的时间内构建糖尿病模型，同样可以通过测定葡萄糖水平来判断糖尿病药物的药理药效，有助于学生掌握糖尿病药物用药特征，了解糖尿病治疗。
注：文章解读来自教育教学论坛，作者山东理工大学孙文龙、宋新华
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