糖尿病斑馬魚模型研究進展

朱 妍 綜述 秦衛松 審校

糖尿病是一組由多病因引起的以慢性高血糖為特征的代謝性疾病，是由于胰島素分泌和(或)作用缺陷所引起。據國際糖尿病聯合會最新統計，2019年全球有4.63億成人患有糖尿病，成為嚴重威脅人類健康的世界性公共衛生問題[1]。

為深入探究糖尿病及其并發癥，動物模型應用越來越廣泛。糖尿病研究最常使用小型哺乳動物模型，普遍存在成本高、周期長等缺點。快速、高效和低成本的斑馬魚動物模型已成為糖尿病研究的重要手段。

斑馬魚模型的特點與評價

生物學特點斑馬魚胰腺起源于兩個芽基，背芽形成于腹芽，背芽形成于胚胎受精后24h(hours post fertilization，hpf)，主要發育為胰內分泌腺，即初級胰島；34hpf后，腹芽形成，逐漸與背芽融合成胰腺，腹芽可分化為胰內分泌腺和胰外分泌腺。斑馬魚調節內分泌胰腺發育的重要基因和信號通路與其他脊椎動物同源保守[2]。受精5d后，斑馬魚胰腺的基本結構和功能與成年哺乳動物胰腺高度相似[3]。對胰島素敏感、參與血糖調節的其他組織器官(肝臟、肌肉、脂肪組織等)，以及一些糖代謝調控相關的分子機制，與哺乳動物在進化上也具有保守性[4-5]。

CRISPR/Cas9是近幾年發展具有革命性的基因編輯技術，在斑馬魚研究中的應用已非常成熟。應用CRISPR/Cas9技術在單細胞胚胎階段注射導向RNA(gRNA)和Cas9 mRNA，可快速獲得基因敲除斑馬魚[6]，為研究胰腺疾病和葡萄糖代謝提供理想模型。

評價指標血糖水平是反映胰腺β細胞功能和診斷糖尿病的常用檢測指。……