斑马鱼（Danio reri）是鲤形目鲤科鲐属的一种热带淡水鱼类，因其个体小，饲养所需空间少，养殖成本低，对水质的要求不高，且基因组与哺乳动物的基因组有高度的相似性，已成为广受欢迎的脊椎动物发育生物学模型[1-2]。杨潇等[3]以斑马鱼为受试生物，分析了双酚F和双酚S的致毒机理。王济佳等[4]以斑马鱼为模式动物，研究了邻苯二甲酸二丁酯（DBP）与双酚A单独及联合暴露对斑马鱼发育的影响。黄镜潼等[5]以斑马鱼为模型，评价发酵蒲公英黄酮的发育毒性、并探讨其是否对特非那定引起的心脏毒性具有保护作用。因此，在评价药物潜在毒性时，斑马鱼是理想的模式生物。本文从斑马鱼在心脏发育、神经发育、血管和血细胞发育毒性研究中的应用3个方面，综述了其在发育毒理学研究中的应用进展，为其后续研究与实践应用提供参考。
1 斑马鱼在心脏发育毒性研究中的应用
斑马鱼心脏是其发育的第一个器官。心脏发育包括细胞的增殖、迁移、分化及细胞间的作用等，是多个基因参与表达和调控的过程。斑马鱼心脏发育过程所需时间较短，受精后24 h心管开始搏动，受精后48 h心血管系统发育基本完成。斑马鱼胚胎具有发育同步、速度快、体外培养而且透明等特点，有利于在其整个发育过程中观察药物对斑马鱼心脏的影响，因此被广泛应用于中药生物活性研究和环境中有机污染物毒性的研究上。
1.1 中药生物活性研究方面
斑马鱼心脏在中药生物活性研究上得到了广泛应用。董永新等[6]研究发现，中药饮片中提取的桔梗总苷可使斑马鱼心率减缓，与心脏功能有关的基因表达量有所降低。王思锋等[7]将发育48 h的斑马鱼暴露于不同浓度的中药雷公藤红素溶液中，结果发现，一定浓度的雷公藤红素可导致斑马鱼心脏中毒，出现心膜出血、心脏线形化、血细胞堆积等现象。黄惠琳[8]用不同浓度的氯化两面针碱处理发育48 h的斑马鱼胚胎，结果发现，氯化两面针碱对斑马鱼心脏表现出毒性，高浓度组出现心脏跳动停滞、出血等症状，中低浓度组出现心脏发育畸形等症状。张启春等[9]以马钱子碱为受试药物，以受精6 h的斑马鱼胚胎为毒性模型，观察斑马鱼的死亡率以及幼鱼的形态变化，结果发现，当马钱子碱的浓度达200 μmol/L时，斑马鱼胚胎出现心包水肿和脊柱侧弯现象。朱淑珍等[10]用马兜铃水提液对斑马鱼进行研究，结果发现，该水提液对斑马鱼心脏具有较强的毒性，且具有浓度和时间的依赖性。朱淑珍等[11]用酒大黄、生大黄和熟大黄等不同类型的大黄炮制品提取液处理斑马鱼胚胎，结果发现，不同炮制品均可引起斑马鱼心包水肿、腹部出血、卵黄囊扩大等症状，同时均具有缓减心率的功效。Du等[12]用樟脑处理斑马鱼胚胎，结果发现，亚致死剂量的樟脑导致斑马鱼胚胎的孵化率、体长下降，畸形率升高；一段时间后斑马鱼还出现了身体弯曲和心包水肿。Song等[13]用斑马鱼胚胎研究甘草素的发育毒性作用及其潜在机制，结果发现，甘草素溶液处理后的斑马鱼胚胎，出现心脏、肝脏和神经系统的发育毒性。凋亡细胞主要位于96 hpf胚胎的心脏区域。
1.2 环境污染物毒性评价方面
斑马鱼心脏常被应用于研究环境污染物毒性中。斑马鱼暴露于四溴联苯醚中，可引起斑马鱼形态异常、房室传导阻滞、心律失常等[14]。多氯联苯可使斑马鱼早期出现动脉球缩小，房室位置异常，心室肌数量减少，体积减小，心室流出局限于颅侧心包腔内等现象[15]。斑马鱼暴露于多环芳烃环境中，其心脏会出现缺陷，表现为循环异常，心脏扩大，心室壁增厚或变薄，间质纤维化增加[16]。斑马鱼暴露于除草剂丙草胺后，出现心包囊肿的畸形表型，随着暴露浓度的增加，出现畸形症状的比例逐渐增大[17]。斑马鱼胚胎心脏的研究也被用于纳米材料毒性的研究中。刘红云[18]将斑马鱼暴露于纳米材料Nano-Cu下，结果发现，Nano-Cu能引起斑马鱼心脏畸形，卵黄囊水肿。陈雪怡等[19]使用斑马鱼胚胎探讨了全氟辛酸暴露影响心脏发育的机制，结果发现，全氟辛酸通过激活芳香烃受体，引起斑马鱼幼鱼心脏氧化应激和心肌细胞凋亡，导致心脏发育缺陷。管盛等[20]研究斑马鱼在不同浓度噻菌灵溶液暴露下心脏的发育情况，结果表明，噻菌灵可能通过破坏心脏发育相关基因的正常表达，产生氧化应激反应并诱导细胞凋亡，对心脏产生毒性作用。
综上，斑马鱼心脏凭借其独特的生物学优势，已成为中药安全性与环境污染物毒性评价的重要研究模型。相关研究人员取得阶段性进展，包括桔梗总苷、马钱子碱等中药成分的安全性评价，明确其对心脏的潜在影响，以及四溴联苯醚、多氯联苯、全氟辛酸等环境污染物的毒性评价，为污染物风险防控提供数据支撑。
2 斑马鱼在神经发育毒性研究中的应用
斑马鱼受精后6 h，神经系统开始发育。首先，斑马鱼胚胎背侧的外胚层上皮分化成神经板，然后神经板聚合成神经管，神经管再分化成不同的区域。受精后24 h斑马鱼脑发育几乎全部完成，并形成了脊髓。斑马鱼的饲养成本低，体积小，操作方便，具有与脊椎动物脑部相似的形态学特征，神经系统较简单，遗传背景较清楚。因此，以斑马鱼为模式动物，可以进行神经发育机制的研究。目前，以斑马鱼为模式动物的神经毒性研究主要包括神经组织学、神经解剖学、神经行为学、电生理学和神经化学等方面[21]。史慧勤等[22]将斑马鱼胚胎暴露于不同浓度的氯化镉中，采用高通量视频跟踪技术进行检测，结果表明，氯化镉对斑马鱼胚胎和幼鱼均具有神经发育毒性。王倩倩等[23]研究双酚F和双酚S联合暴露对斑马鱼富集及神经毒性的影响，结果发现，双酚S的神经毒性效应强于双酚F，双酚F和双酚S联合暴露期加重了斑马鱼的氧化损伤及炎症，但削减了神经毒性效应。卯明彩等[24]以斑马鱼作为模式动物，研究表明，环丙沙星可能通过影响多巴胺、血清素和神经发育关键基因的表达产生神经毒性，进而影响运动行为。
综上，相关研究人员以斑马鱼为研究对象，探讨了不同生物化学物质对其神经发育的影响，为物质安全性评估提供了关键数据。然而，其具体的作用机制还有待进一步研究，可结合高通量技术与分子生物学手段，深入解析毒性作用机制，拓展研究物质范围，推动该模型在环境风险防控与药物安全研发中发挥更大价值。
3 斑马鱼在血管和血细胞发育毒性研究中的应用
斑马鱼血管系统内血管的形成包括细胞的增殖、迁移和分化等。斑马鱼血管的发育包括内皮细胞分化和血管生成。斑马鱼作为模式动物，可在动态条件下，观察其血管发育情况，因此被广泛用于血管发育毒理学的研究中。
3.1 中药生物活性研究方面
He等[25]用大黄不同溶剂提取物及大黄主要衍生物处理斑马鱼胚胎，发现大黄乙酸乙酯、正丁醇和正己烷有抑制血管发育的作用。用不同浓度的西黄丸甲醇浸提液处理发育24 h的斑马鱼胚胎，作用24 h后，观察胚胎体节间血管，发现对照组斑马鱼胚胎体节间血管形成正常，胚胎体节间血管具有清晰明亮的绿色荧光；而给药组斑马鱼胚胎体节间血管全部缺失，由此推断，西黄丸具有抑制斑马鱼血管生成的作用[26]。张哲睿等[27]用三七根总皂苷和三七花总皂苷处理健康转基因斑马鱼模型和血管损伤转基因斑马鱼模型，结果发现，三七根总皂苷和三七花总皂苷均具有促进血管生成和保护血管的作用。利用蛤蚧水煎液处理健康斑马鱼模型和血管损伤斑马鱼模型，在健康斑马鱼模型中，与对照组相比，蛤蚧水煎液各浓度组的斑马鱼肠下静脉平均出芽数、平均交叉数及血管直径均无明显差异，由此可见，蛤蚧水煎液对斑马鱼血管生长无明显影响[28]。何育霖等[29]用不同浓度的紫草素处理受精时间不同的斑马鱼，结果发现，各浓度的紫草素处理的斑马鱼体节间血管生长受到抑制，随着紫草素剂量的增加，这种血管生长抑制作用随之增加。
3.2 环境污染物毒性评价方面
英（TCDD）通过活化受体AHR产生毒性。Teraoka等[综上，斑马鱼血管与血细胞模型已广泛应用于中药生物活性研究和环境污染物毒性研究。研究发现，部分中药提取物可抑制或促进斑马鱼血管生成，部分则无明显影响；TCDD、MPA等环境污染物可通过调控特定受体或直接作用，抑制斑马鱼血管发育。
4 结语
本文从心脏、神经发育系统、血管和血细胞层面，综述了斑马鱼在环境污染物的毒性研究及中药生物活性研究方面的应用研究进展。斑马鱼早期发育通体透明，且对多数环境毒性物质和药物敏感，使其成为理想的模式生物。相关研究表明，不同物质对斑马鱼发育的影响呈现差异化，部分具有明显促进作用，部分无显著效应，另有部分表现出明确的抑制作用。未来可结合高通量筛选、分子机制解析等技术，拓展研究对象范围，推动其在发育毒理学及相关领域实现更广泛的应用。