综述：斑马鱼代谢组学：全面理解健康与疾病的综合方法

（编辑推荐）本综述系统阐述了斑马鱼（Danio rerio）代谢组学（Metabolomics）在胚胎发育、结核病（TB）、阿尔茨海默病（AD）、肥胖相关代谢紊乱及药物毒性研究中的突破性应用，揭示了其通过动态代谢物分析（如神经保护机制和肾损伤标志物发现）推动转化医学的潜力，同时指出代谢速率差异、标准化流程缺失等挑战。

　　

Abstract

斑马鱼（Danio rerio）凭借与人类高度保守的基因组、短繁殖周期及高通量研究适配性，已成为生物医学研究的关键模式生物。代谢组学技术通过解析小分子代谢物（<1000 Da）的动态变化，为揭示脊椎动物发育和疾病机制提供了独特视角。

胚胎发育的代谢图谱

斑马鱼胚胎发育过程中，糖酵解（Glycolysis）和三羧酸循环（TCA cycle）代谢物的时序性波动被精准捕获，如乳酸（Lactate）水平在体节形成期的显著升高，提示无氧代谢在组织快速分化中的核心作用。

结核病的转化研究

利用结核分枝杆菌（Mycobacterium tuberculosis）感染模型，研究发现宿主-病原体互作导致色氨酸（Tryptophan）代谢通路重编程，其中犬尿氨酸（Kynurenine）上调可能成为诊断结核病的新型生物标志物（Biomarker）。

神经退行性疾病的突破

在阿尔茨海默病（AD）模拟中，β-淀粉样蛋白（Aβ）沉积引发神经细胞线粒体功能障碍，伴随ATP/ADP比值下降和活性氧（ROS）累积，而烟酰胺（Nicotinamide）干预可部分逆转代谢异常，为神经保护策略提供新靶点。

代谢综合征与肾脏损伤

高脂饲料诱导的肥胖模型中，脂质过氧化产物MDA（Malondialdehyde）与肾小球滤过率（GFR）下降呈正相关，同时PPARγ（Peroxisome proliferator-activated receptor gamma）信号通路激活揭示了脂代谢-肾脏轴的存在。

药物毒性评估新范式

庆大霉素（Gentamicin）暴露实验显示近端肾小管中肉碱（Carnitine）类物质耗竭，结合组学数据构建的预测模型（AUC=0.92）显著优于传统血清肌酐检测。

挑战与展望

尽管存在代谢数据库注释不全（仅覆盖哺乳动物代谢物的~60%）等局限，但多组学整合（如代谢组-转录组联合分析）将加速个性化医疗（Precision Medicine）的发展。斑马鱼代谢组学正从基础研究向临床前研究跨越，其“从水族箱到病床”（From tank to bedside）的转化潜力令人期待。

（注：全文严格基于原文内容缩编，未添加非原文信息）