利用斑马鱼模型评价心衰防治作用

【评价原理】

斑马鱼和哺乳动物的心脏有相似的功能，包括血流方向、由专门的心内膜肌肉组织驱动的高压系统、由电子系统调节的心律以及与起搏活动相关的心跳。斑马鱼对典型的心脏毒素的药理学反应与人类相似。斑马鱼受精后48 h，心血管系统功能全面，呈现出例子通道和代谢过程的复杂性。因此，可以应用斑马鱼评价药物对心衰的防治作用。维拉帕米是苯烷胺类钙离子拮抗剂,其诱导心力衰竭的药理学基础有以下三方面: （1）对心脏的抑制作用,即负性频率、负性传导及负性肌力作用,且为剂量依赖性;（2）扩张血管作用,即对外周血管具有明显的扩张作用,使外周阻力降低,平均动脉压下降; （3）减少冠脉血流,降低心肌血供。我们用维拉帕米建立斑马鱼心衰模型。

患有心衰的斑马鱼与正常斑马鱼比较，出现心包水肿、静脉瘀血、心搏出量减少和血流速度减慢，由于斑马鱼通体透明的特点，可以明显被观察到。

【实验方案】

我们将受测试斑马鱼分成三组，分别是正常对照组、模型对照组和抗心衰药物组。其中正常对照组未摄入维拉帕米，模型对照组与抗心衰药物组都摄入了等量的维拉帕米（维拉帕米通过溶解到养鱼用水中的方式摄入到斑马鱼体内）。抗心衰药物组在摄入维拉帕米的同时加入地高辛、美托洛尔类的抗心衰药物。

服用一段时间抗心衰药物后，观察斑马鱼心包水肿和静脉淤血的情况；用心跳血流分析系统检测心搏出量和血流速度的情况。

【结果展示】

图1. 斑马鱼心衰表型图。黄色虚线区域为心脏，绿色虚线区域为静脉淤血。

可以看到，服用抗心衰药物组的心包面积和静脉瘀血面积与未摄入维拉帕米的正常对照组基本相似，没有明显的心衰情况。

【评价结论】

1.经过每组30尾斑马鱼的对比实验，服用抗心衰药物组的心包面积和静脉瘀血面积与未摄入维拉帕米的正常对照组基本相似，没有出现模型对照组心包水肿、静脉瘀血的情况。

2.本实验证实了地高辛、美托洛尔具有明显的心衰防治（心脏功能改善）作用。