斑马鱼（Danio rerio）幼体中常见实验室溶剂引起的行为改变的比较评估

《Scientific Reports》：Comparative assessment of behavioural alterations induced by common laboratory solvents in zebrafish (Danio rerio) larvae

　　

摘要

在基于斑马鱼的实验中，有机溶剂常被用来溶解那些难溶于水的化学物质。然而，这些溶剂自身的生物活性可能会干扰行为观测结果，影响数据的准确解读。本研究系统评估了七种常用实验室溶剂——二甲基亚砜（DMSO）、乙醇（EtOH）、甲醇（MeOH）、丙酮（Ace）、乙腈（ACN）、异丙醇（IPA）和乙酸乙酯（EtOAc）——在四种浓度（1%、0.5%、0.1%、0.05%，体积比）下对受精后120小时的斑马鱼幼体运动行为的影响。通过自动视频追踪技术，在明暗交替的条件下测定幼体的移动距离、速度、加速度、活动状态以及转向行为。研究结果表明，行为反应显著依赖于溶剂种类和浓度：乙醇、甲醇、丙酮和异丙醇在浓度≥0.5%时会导致幼体过度活跃，而二甲基亚砜则在0.5%时促进活跃，但在1%时却会抑制活跃行为。乙腈在0.5%浓度时就已表现出明显的抑制作用，而乙酸乙酯只有在浓度≤0.1%时才能被幼体接受。主成分分析（PCA）和基于主成分的层次聚类分析（HCPC）进一步表明，幼体的行为特征不仅受溶剂种类和浓度的影响，还深受明暗环境变化的影响，这凸显了在斑马鱼行为实验中保持一致光照条件的重要性。总体而言，浓度≤0.1%的丙酮和乙酸乙酯，以及浓度≤0.05%的二甲基亚砜、乙醇、甲醇、乙腈和异丙醇不会显著改变斑马鱼的运动行为，因此适合用于此类实验。这些研究结果为在特定实验条件下选择合适的溶剂及确定浓度阈值提供了参考依据，有助于提升科学研究的重复性和可靠性。