Beauty In Sight

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機軟件保護條例》等相關(guān)法律、法規(guī)追究其經(jīng)濟和法律責任。

保密條約

前言

化妝品已成為人們生活中的必需品，安全性和功效性評價是化妝品開發(fā)過程中非常

重要的一個環(huán)節(jié)?；瘖y品的特性包括安全性、穩(wěn)定性、使用性和功效性?；瘖y品是直接

作用于人體皮膚，其安全性對消費人群的健康緊密相關(guān)。此外，化妝品作為高度依賴產(chǎn)

品宣稱的行業(yè)，其功效宣稱與產(chǎn)品銷量密切相關(guān)，直接影響到消費者權(quán)益和企業(yè)效益[1]

。原料的安全性是化妝品產(chǎn)品安全的前提條件，活性原料的功效性是產(chǎn)品功效性的根本

來源[2]。為保障《化妝品監(jiān)督管理條例》的實施而制定的《化妝品安全評估技術(shù)導則》

和《化妝品功效宣稱評價規(guī)范》均規(guī)定，在注冊備案化妝品新原料和成品前，必須開展

安全評估；化妝品的功效宣稱應(yīng)當有充分的科學依據(jù)，企業(yè)對功效宣稱負責，并應(yīng)當將

有關(guān)研究數(shù)據(jù)或功效驗證材料在指定網(wǎng)站公開，接受社會監(jiān)督[3]。密集出臺的法規(guī)和管

理辦法，充分展示了政府對整頓化妝品功效宣稱混亂現(xiàn)象的決心，也對化妝品企業(yè)提出

了嚴峻的考驗。

隨著消費者消費觀念的逐漸理性化，市場對化妝品的安全性和功效性的要求越來越

參考文獻

高，使得產(chǎn)品安全性和功效性的評價顯得尤其重要[4]。目前化妝品的評價模型主要有兩

大類：以細胞、組織為對象的體外評價模型以及動物和人體在體評價模型。其中，動物

評價是以實驗動物為研究對象進行科學試驗，是細胞與人體評價之間的過渡，具有非常

重要的意義。通常使用的實驗動物有小鼠、大鼠和家兔等，但哺乳動物存在生長周期長

、繁殖慢、費用高及操作復雜等問題[5]，并且隨著國際上《動物實驗保護法》在化妝品

行業(yè)的逐漸推進，哺乳動物用于化妝品測評工作已經(jīng)越來越少。斑馬魚是一種常用的脊

椎模式生物，具有傳代時間短、飼養(yǎng)方便、成本較低以及便于大規(guī)模篩選等優(yōu)勢，是一

種有效、可靠、高通量的模式生物，在化妝品評價方面有很高的科研價值和廣泛的應(yīng)用

前景。

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[5]王凱. 生命科學研究中常用模式生物[J]. 生命科學研究, 2010, 14 (2): 156-165.

CONTENT第一章 化妝品功效檢測現(xiàn)狀

1.1 市場規(guī)模

1.2 檢測機構(gòu)數(shù)量以及案例

第二章 斑馬魚技術(shù)用于化妝品評價的優(yōu)勢及科學基礎(chǔ)

2.1 斑馬魚技術(shù)的優(yōu)勢

2.2 斑馬魚技術(shù)的科學基礎(chǔ)

第三章 斑馬魚技術(shù)的相關(guān)標準

3.1 世界各國及地區(qū)的相關(guān)標準

3.2 我國對斑馬魚評價技術(shù)認可度及相關(guān)標準

第四章 斑馬魚技術(shù)用于化妝品評價的專利申報統(tǒng)計

第五章 斑馬魚技術(shù)用于化妝品研究的成果發(fā)表

5.1 斑馬魚技術(shù)在國際化妝品研究的現(xiàn)狀

5.1.1 祛斑美白功效評價

5.1.2 抗氧化功效評價

5.1.3 抗光老化功效評價

5.1.4 抗炎舒緩功效評價

5.1.5 安全性評價

5.2 斑馬魚技術(shù)在國內(nèi)化妝品研究的現(xiàn)狀

5.2.1 祛斑美白功效評價

5.2.2 抗氧化功效評價

5.2.3 補水保濕功效評價

5.2.4 抗炎舒緩功效評價

5.2.5 皮膚修復功效評價

5.2.6 改善微循環(huán)

5.2.7 安全性評價

第六章 斑馬魚技術(shù)在化妝品行業(yè)的應(yīng)用情況

6.1 國內(nèi)科研單位斑馬魚技術(shù)應(yīng)用

6.2 國內(nèi)企業(yè)單位斑馬魚技術(shù)應(yīng)用

目 錄

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S第七章 斑馬魚技術(shù)在化妝品行業(yè)的應(yīng)用價值

第八章 斑馬魚技術(shù)用于化妝品評價常見技術(shù)方案

8.1 美白功效評價

8.2 抗氧化功效評價

8.3 補水保濕功效評價

8.4 抗炎舒緩功效評價

8.5 皮膚修復功效評價

8.6 抗光老化功效評價

8.7 緊致功效評價

8.8 抗皺功效評價

8.9 提亮膚色功效評價

8.10 溫和功效評價

第九章 斑馬魚技術(shù)應(yīng)用于化妝品評價的應(yīng)用案例

9.1山東福瑞達生物股份有限公司產(chǎn)品功效研究

9.1.1 益生菌發(fā)酵褐藻濾液

9.1.2 璦爾博士酵萃精研肌律御時面霜

9.1.3 璦爾博士酵萃精研肌律微晶水

9.2 西安綠天生物技術(shù)有限公司原料功效研究

9.2.1抗炎舒緩功效檢測

9.2.2神經(jīng)舒緩功效檢測

第十章 斑馬魚技術(shù)在化妝品行業(yè)應(yīng)用中面臨的挑戰(zhàn)和機遇

10.1 斑馬魚技術(shù)在化妝品行業(yè)應(yīng)用中面臨的挑戰(zhàn)

10.2 斑馬魚技術(shù)在化妝品行業(yè)應(yīng)用中面臨的機遇

第十一章 斑馬魚技術(shù)在化妝品行業(yè)應(yīng)用的展望

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化妝品功效檢測現(xiàn)狀

第一章

2016~2022年中國化妝品市場規(guī)模呈現(xiàn)持續(xù)增長態(tài)勢，預測2023年將達到9182億元，其中，護

膚品市場份額為4230億元，是彩妝市場的近三倍。

化妝品市場規(guī)模的增長，對于化妝品檢測行業(yè)的發(fā)展起到至關(guān)重要的促進作用。新規(guī)規(guī)定，除清

潔、卸妝、美容修飾、芳香等僅具物理作用的功效宣稱外，其它功效宣稱的化妝品必須對宣稱的功效

進行評價，并提交相應(yīng)證據(jù)，這催生出規(guī)模龐大的功效檢測市場。

青眼情報根據(jù)2021年注冊/備案數(shù)據(jù)，以及一些檢測機構(gòu)目前對于功效檢測的報價，估算出2021

年化妝品功效檢測的市場規(guī)模為28.77億元。近5年中國化妝品市場規(guī)模的復合增長率為11.6%，因此

可以預估2023年化妝品功效檢測的市場規(guī)模約為40億元。

斑馬魚技術(shù)應(yīng)用白皮書 02

1.1 市場規(guī)模

2017-2023年中國化妝品市場規(guī)模（單位：億元/人民幣）

數(shù)據(jù)來源：青眼情報

4130 4743

5300

5879

6858

7576

9182

50

2017 2018 2019 2020 2021 2022 2023

03 斑馬魚技術(shù)應(yīng)用白皮書

2022年8月，國家藥監(jiān)局發(fā)布《化妝品檢驗機構(gòu)資質(zhì)認定條件（征求意見稿）》規(guī)定了檢驗機構(gòu)

在組織機構(gòu)、管理體系、檢驗?zāi)芰?、人員、設(shè)施和環(huán)境、儀器設(shè)備等方面應(yīng)當達到的條件要求。

檢驗機構(gòu)應(yīng)與其人員建立勞動、聘用或錄用關(guān)系，不得雇

用已在其他化妝品檢驗機構(gòu)從業(yè)的人員，不得雇用法律法

規(guī)規(guī)定限制從事化妝品檢驗工作的人員。 組織機構(gòu)

開展人體安全性與功效學評價檢驗的檢驗機構(gòu)應(yīng)當建立受試

者知情管理制度和志愿者管理體系，并具備相應(yīng)的處置化妝

品不良反應(yīng)的能力。 管理體系

檢驗機構(gòu)應(yīng)當依據(jù)現(xiàn)行有效的國家標準、技術(shù)規(guī)范、補充檢

驗方法等開展檢驗活動，并具有對檢驗檢測方法進行確認或

預評價的能力。 檢驗?zāi)芰?/p>

從事化妝品檢驗活動的人員應(yīng)當持證上崗。檢驗人員中具有

中級以上（含中級）專業(yè)技術(shù)職稱或同等能力人員的比例應(yīng)

當不小于20%。

人員

1.2 檢測機構(gòu)數(shù)量以及案例

1.國家政策對檢測機構(gòu)的認定愈發(fā)嚴格

斑馬魚技術(shù)應(yīng)用白皮書 04

雖然政策對檢測機構(gòu)的認定要求嚴格，但新規(guī)落地，行業(yè)內(nèi)普遍認為是對檢測機構(gòu)的利好，藥監(jiān)

局官方數(shù)據(jù)顯示注冊備案的機構(gòu)數(shù)量呈增長趨勢。

從時間分布來看，截至2022年底，國家藥監(jiān)局官網(wǎng)公示的化妝品注冊和備案檢驗檢測機構(gòu)合計

359家，2022年新增47家，機構(gòu)數(shù)量增長放緩。

檢驗機構(gòu)應(yīng)當根據(jù)實際需要設(shè)置獨立的理化檢驗、生物學檢

驗、毒理學試驗、人體安全性和功效學評價檢驗等實驗室。 設(shè)施環(huán)境

檢驗機構(gòu)應(yīng)當具備開展化妝品檢驗活動所需的儀器設(shè)備（包

括軟件）、標準物質(zhì)（含參考物質(zhì)）或標準菌（毒）種等，

其配置應(yīng)當滿足相關(guān)規(guī)定。檢驗機構(gòu)應(yīng)當對其擁有獨立支配

權(quán)和使用權(quán)。 儀器設(shè)備

2.檢測機構(gòu)的數(shù)量平穩(wěn)增長

187

75

50 47

2019年及以前 2020年 2021年 2022年

化妝品注冊備案檢驗檢測機構(gòu)增加數(shù)量（家）

從地域分布來看，目前官方機構(gòu)主要集中在北京、上海、廣東、重慶、四川等地。廣東省最多，

位居全國第一，廣東又集中于廣州和深圳兩地。因此可以看出，檢測機構(gòu)其分布與化妝品行業(yè)的分布

和當?shù)亟?jīng)濟發(fā)展水平有關(guān)。

數(shù)據(jù)來源：國家藥品監(jiān)督管理局

05 斑馬魚技術(shù)應(yīng)用白皮書

自新規(guī)出臺，市場對功效檢測的需求急劇增加，訂單量爆發(fā)式增長。彼時，相較于市場需求而言

，功效檢測機構(gòu)的增長速度是偏慢的。但如今，不少有實力的工廠、品牌、平臺紛紛自建實驗室，或

投資成立化妝品檢測公司，打通研發(fā)、生產(chǎn)、功效評價的閉環(huán)。

3.產(chǎn)業(yè)鏈各端紛紛入局，滿足更多功效檢測需求

斑馬魚技術(shù)應(yīng)用白皮書 06

環(huán)特生物是一家以斑馬魚生物技術(shù)應(yīng)用為核心的國家高新生物科技企業(yè)。作為國內(nèi)唯一獲得國家

CNAS、CMA、AAALAC國際認證、實驗動物生產(chǎn)和使用許可證的斑馬魚公司，多項技術(shù)成果先后榮

獲德國紐倫堡國際發(fā)明金獎、英國國際發(fā)明展金獎及杰出創(chuàng)新獎和中國發(fā)明協(xié)會發(fā)明創(chuàng)業(yè)獎項目獎金

獎等多項發(fā)明類國內(nèi)外大獎。

第三方檢測機構(gòu)：環(huán)特生物

● 國內(nèi)唯一獲得國家CNAS、CMA、AAALAC國際認證、實驗動物生產(chǎn)和使

用許可證的斑馬魚公司

● 已申請國家發(fā)明專利57項，已獲授權(quán)27項，發(fā)表國內(nèi)外論文150余篇

● 創(chuàng)始人為國際知名斑馬魚應(yīng)用研究及藥物研發(fā)科學家

● 技術(shù)核心團隊由50多名具有豐富斑馬魚研究經(jīng)驗的專家組成，學歷全部為

碩士及博士

● 基于對研究的斑馬魚生物技術(shù)，形成“一軸兩翼”的創(chuàng)新檢測平臺

機構(gòu)名稱 環(huán)特生物

成立時間 2010年

優(yōu)勢

07 斑馬魚技術(shù)應(yīng)用白皮書

2018年國家決策建設(shè)粵港澳大灣區(qū)，白云區(qū)規(guī)劃構(gòu)建了白云美業(yè)大灣區(qū)。白云區(qū)政府設(shè)立白云美

灣產(chǎn)業(yè)發(fā)展領(lǐng)導小組，下設(shè)“白云美灣產(chǎn)業(yè)發(fā)展辦公室”，統(tǒng)籌管理全產(chǎn)業(yè)鏈集群白云美灣項目工程

?！鞍自泼罏硣H化妝品研究院集群”是白云美灣大項目中子項目之一，2020年由白云區(qū)政府牽頭，

引入國內(nèi)1（江南大學）+19家（國內(nèi)其他）高校及科研院所，在白云區(qū)設(shè)立各自研究院，拎包入住。

研究院人員薪酬，研發(fā)設(shè)備，研究院裝修等成本由區(qū)政府承擔，研究院任務(wù)從事化妝品新原料和新產(chǎn)

品研究及科技成果轉(zhuǎn)化。

成果轉(zhuǎn)化具體工作由白云區(qū)屬國企牽頭、聯(lián)合區(qū)內(nèi)化妝品數(shù)十家頭部企業(yè)：嬌聯(lián)實業(yè)、阿道夫、

阿芙、卡姿蘭、詩妃等共同投資成立的“廣州白云美灣科技發(fā)展有限責任公司”承擔。廣州白云美灣

檢測有限公司為廣州白云美灣科技發(fā)展有限責任公司的全資子公司。

科研機構(gòu)端：白云美灣檢測

● 美灣檢測場地位于白云嬌蘭大廈，檢驗場地共約1500平方米，人員30人

，中級職稱6人

● 覆蓋功效評價，理化分析以及微生物檢測三個板塊

● 與環(huán)特生物科技有限公司共同打造的斑馬魚實驗室，配備了頂尖的高通量

斑馬魚檢測實驗室。通過對斑馬魚技術(shù)應(yīng)用場景的充分深度挖掘，承接“白云

美灣國際化妝品研究院集群”從原料至配方研發(fā)的全部檢驗檢測及數(shù)據(jù)驗證服

務(wù)

機構(gòu)名稱 廣州白云美灣檢測有限公司

成立時間 2021年

優(yōu)勢

斑馬魚技術(shù)應(yīng)用白皮書 08

在化妝品新規(guī)之下，許多國內(nèi)品牌都通過自主組建或合作方式建立實驗室和檢測中心。2013年建

立的歐詩漫生物股份有限公司化妝品品質(zhì)與功效測試中心，下設(shè)微生物實驗室、功效實驗室和理化實

驗室，也是品牌立足行業(yè)的底氣。

品牌擁有自己的檢驗檢測技術(shù)手段，意味著能最真實地掌握產(chǎn)品的實際數(shù)據(jù)，穩(wěn)住產(chǎn)品質(zhì)量。從

整個行業(yè)來看，這也將成為提高品牌競爭力的重要部分。

品牌端：歐詩漫功效測試中心

● 已累計擁有各項專利146項，主導或參與制定標準33項

● CNAS國家實驗室認可，是浙江省最早獲得CNAS國家實驗室認可的化妝品

生產(chǎn)企業(yè)

● 覆蓋化妝品理化檢測、微生物檢測、防腐功效測試、功效和安全性評價等

業(yè)務(wù)

機構(gòu)名稱 歐詩漫生物股份有限公司化妝品品質(zhì)與功效測試中心

成立時間 2013年

優(yōu)勢

第二章

斑馬魚技術(shù)用于化妝品評價的優(yōu)勢

及科學基礎(chǔ)

斑馬魚作為模式生物用于評價實驗的主要優(yōu)勢如下[1-2]：

①與人類基因相關(guān)性高。斑馬魚是繼人和小鼠之后第三個完成全基因組測序的脊椎動物，與人的

基因組同源性高達87%，在斑馬魚上做試驗所得到的實驗數(shù)據(jù)及結(jié)論在多數(shù)情況下對人體也有積極和

重要的參考價值。與哺乳類動物生物結(jié)構(gòu)和功能及信號傳導通路高度相似，作為細胞體外模型與人體

臨床評價之間的重要過渡，可以為化妝品的安全和功效評估提供重要的依據(jù)。

②實驗周期短、費用低、樣品用量少。大部分斑馬魚實驗可以在2小時到72小時內(nèi)完成，樣品用

量為mg級別。大大節(jié)省了化妝品及原料樣品的制備時間和成本，克服了常規(guī)的哺乳類動物體內(nèi)實驗

周期較長、樣品用量大、成本高等缺點。

③結(jié)果直觀。斑馬魚幼魚通體透明，皮膚生理變化，如炎癥反應(yīng)、黑色素生成、氧化應(yīng)激作用等

能夠在顯微鏡下被直接觀察，或者應(yīng)用熒光圖像等表型分析方法，對功效與安全性進行直觀展示。

④可實現(xiàn)高通量篩選。斑馬魚幼魚體長約1-4mm，是目前唯一適合微孔板高內(nèi)涵、高通量和全

自動化分析的脊椎動物模型，非常適合于進行早期和大規(guī)模的化妝品原料及配方組合的高通量篩選。

⑤方法簡便。常用的胚胎實驗可直接在細胞培養(yǎng)板上完成，方法簡便，并可用顯微鏡直接觀測；

大多數(shù)樣品的暴露方式可以選擇直接溶解于培養(yǎng)水體系中。

⑥符合3R原則。歐盟關(guān)于動物實驗的相關(guān)指令《Council Directive 2010/63/EU》規(guī)定自主進食

之前的魚類可不受動物實驗限制，因此，使用受精后5天以內(nèi)不自主進食的斑馬魚進行化妝品評價實

驗符合國際化妝品動物實驗禁令的相關(guān)要求。

斑馬魚技術(shù)應(yīng)用白皮書 10

2.1 斑馬魚技術(shù)的優(yōu)勢

11 斑馬魚技術(shù)應(yīng)用白皮書

①皮膚結(jié)構(gòu)的相似性。已經(jīng)有大量的研究成果證實了斑馬魚與人類的皮膚結(jié)構(gòu)和功能具有高度的

相似性。斑馬魚的皮膚結(jié)構(gòu)與人類具有相似的三個層級，即表皮層和基底膜區(qū)、真皮層、皮下組織，

且每一個層級都具有與人類皮膚相似的功能和結(jié)構(gòu)[3]。

②皮膚相關(guān)生物信號傳導的相似性。斑馬魚皮膚結(jié)構(gòu)中多種生物傳導信號通路與人類皮膚中是相

似的，例如，斑馬魚皮膚結(jié)構(gòu)中的黑色素在合成、轉(zhuǎn)運、表達、代謝等各個方面都與人體皮膚中的黑

色素非常相似[4]。事實上，斑馬魚身上的條紋外觀就是其皮膚中黑色素的表達結(jié)果。2013年，環(huán)特生

物與上海交大附屬新華醫(yī)院合作，用斑馬魚研究人體遺傳性皮膚色素異常沉著疾病發(fā)病機制的文章在

人類遺傳學頂級期刊發(fā)表[5]。

②受試物的暴露和吸收方式的相似性?；瘖y品功效評價中使用的是受精后5天以前的斑馬魚胚胎

或幼魚，這一階段的斑馬魚尚未開口進食，受試物添加到培養(yǎng)環(huán)境的水中主要經(jīng)皮吸收，這一過程與

化妝品在人體皮膚上的涂抹經(jīng)皮吸收過程非常相似。

2.2 斑馬魚技術(shù)的科學基礎(chǔ)

參考文獻

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斑馬魚技術(shù)應(yīng)用白皮書 12

第三章

斑馬魚技術(shù)的相關(guān)標準

表1.國內(nèi)外部分斑馬魚技術(shù)相關(guān)標準方法

OECD 250（2021）

ISO/TS 22082（2020）

OECD 236（2013）

OECD 234（2011）

ISO 15088（2007）

OECD 229（2009）

OECD 230（2009）

內(nèi)分泌活性物質(zhì) 斑馬魚胚胎測試法

納米技術(shù) 基于斑馬魚胚胎模型的納米

材料毒性評價

化學品 魚類胚胎急性毒性試驗

化學品 魚類性發(fā)育試驗

水質(zhì) 急性毒性 斑馬魚卵法

化學品 魚類生殖毒性短期試驗方法

化學品 魚類雌激素、雄激素和芳香

酶抑制活性試驗方法

-

征求意見中

-

-

HJ 1609-2019

GB/T35517-2017

GB/T35515-2017

國際標準 國內(nèi)對應(yīng)標準 標準名稱

斑馬魚在國際上已經(jīng)應(yīng)用于生命科學、醫(yī)藥、保健食品、化妝品、環(huán)境監(jiān)測等行業(yè)，也得到了相

關(guān)政府部門的認可。隨著測序技術(shù)、基因編輯等技術(shù)的日臻完善，使得斑馬魚在更多領(lǐng)域得到了更加

廣泛的應(yīng)用。

2003年，美國國立衛(wèi)生研究院（NIH）將斑馬魚列為繼小鼠和大鼠之后的第三大脊椎類模式生物

。美國環(huán)境保護署（EPA）在2007年啟動化學品毒性研究項目（ToxCast）將斑馬魚作為首選的脊椎

類動物模型，并已公布了相關(guān)研究的進展和成果。2009年，斑馬魚安全和毒理學評價方法通過了美國

食品藥品監(jiān)督管理局（FDA）和歐洲藥品監(jiān)督管理局（EMA）的GLP認證，標志著斑馬魚安全性評價

數(shù)據(jù)正式被歐美監(jiān)管部門認可。美國FDA建立了自己的斑馬魚實驗室，用于進行藥品、食品及化妝品

的安全性研究和評價，并于2013年在其官網(wǎng)發(fā)表文章介紹了斑馬魚在藥物安全性評價方面的價值。

在標準方面，經(jīng)濟合作與發(fā)展組織（OECD）和國際標準化組織（ISO）已經(jīng)發(fā)布10余項用斑馬魚

進行毒理測試的標準，涵蓋了斑馬魚急性毒性、長期毒性、胚胎毒性、生殖毒性、納米材料毒性等方

面。對應(yīng)國際標準，我國也已經(jīng)發(fā)布了13項相關(guān)的毒理學標準。詳見表1。

斑馬魚技術(shù)應(yīng)用白皮書 14

3.1 世界各國及地區(qū)的相關(guān)標準

OECD 203（2019）

OECD 305（2012）

OECD 215（2000）

OECD 212（1998）

JISK 0102-71:1998

OECD 210（2013）

OECD 204（1984）*

ST/SG/AC.10/C.4/2002/16

化學農(nóng)藥環(huán)境安全評價試驗準則 第12

部分：魚類急性毒性試驗

化學品 魚類急性毒性試驗

化學品 生物富集流水式魚類試驗

化學品 生物富集半靜態(tài)式魚類試驗

化學品 魚類幼體生長試驗

化學品 魚類胚胎和卵黃囊仔魚階段的

短期毒性試驗

工業(yè)廢水的試驗方法 魚類急性毒性試驗

化學品 魚類早期生活階段毒性試驗

化學品 魚類延長毒性14天試驗

危險化學品魚類急性毒性分級試驗方法

GB/T 31270.12-2014

GB/T27861-2011

GB/T21800-2008

GB/T21858-2008

GB/T21806-2008

GB/T21807-2008

GB/T 21814-2008

GB/T21854-2008

GB/T21808-2008

GB/T 21281-2007

國際標準 國內(nèi)對應(yīng)標準 標準名稱

在我國，自上世紀90年代開始有研究學者采用斑馬魚為模式動物開展有關(guān)研究工作。2021年中

國發(fā)表的斑馬魚相關(guān)研究成果占比已經(jīng)成為全球第一。2011年我國科技部將斑馬魚安全性評價技術(shù)列

入國家“十二五重大新藥創(chuàng)制”科技重大專項2012新增課題的關(guān)鍵技術(shù)開發(fā)子課題并在后續(xù)多年給予

持續(xù)資助。2020年12月，中國發(fā)布了《GB/T 39649-2020實驗動物 實驗魚質(zhì)量控制》，對斑馬魚作

為實驗動物的要求及質(zhì)量控制進行了明確規(guī)定，為斑馬魚在更多產(chǎn)業(yè)的應(yīng)用奠定了扎實的基礎(chǔ)。

隨著《化妝品監(jiān)督管理條例》的頒布和實施，斑馬魚在化妝品產(chǎn)品和原料開發(fā)中的應(yīng)用得到了快

速推廣和普及。首先，在華南、華東和華北三個化妝品產(chǎn)業(yè)最主要的核心區(qū)域都有多家斑馬魚技術(shù)服

務(wù)公司服務(wù)于化妝品相關(guān)研究；其次，云南貝泰妮、廣州嬌蘭、養(yǎng)生堂、雅蘭（國際）等化妝品行業(yè)

頭部企業(yè)紛紛建立了自己的斑馬魚實驗室；第三是斑馬魚技術(shù)評價方法的標準建設(shè)工作快速推進，目

前正式發(fā)布的化妝品功效測試斑馬魚實驗方法團標已經(jīng)有10項之多，還有一系列方法標準正在制訂之

中。表2是目前斑馬魚技術(shù)在化妝品領(lǐng)域應(yīng)用中已發(fā)布的團體標準。

3.2 我國對斑馬魚評價技術(shù)認可度及相關(guān)標準

15 斑馬魚技術(shù)應(yīng)用白皮書

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

現(xiàn)行

現(xiàn)行

現(xiàn)行

現(xiàn)行

現(xiàn)行

現(xiàn)行

現(xiàn)行

現(xiàn)行

現(xiàn)行

現(xiàn)行

現(xiàn)行

T/ZHCA 012—2021

T/GDST 1—2021

T/SHRH 036—2021

T/ZHCA 014—2022

T/ZHCA 015—2022

T/ZHCA 016—2022

T/ZHCA 015—2022

T/HPCIA 007—2022

T/HPCIA 006—2022

T/HPCIA 005—2022

T/HPCIA 004—2022

浙江省健康產(chǎn)品

化妝品行業(yè)協(xié)會

廣東省毒理學會

上海日用化學品

行業(yè)協(xié)會

浙江省健康產(chǎn)品

化妝品行業(yè)協(xié)會

浙江省健康產(chǎn)品

化妝品行業(yè)協(xié)會

浙江省健康產(chǎn)品

化妝品行業(yè)協(xié)會

浙江省健康產(chǎn)品

化妝品行業(yè)協(xié)會

廣州開發(fā)區(qū)黃埔

化妝品產(chǎn)業(yè)協(xié)會

廣州開發(fā)區(qū)黃埔

化妝品產(chǎn)業(yè)協(xié)會

廣州開發(fā)區(qū)黃埔

化妝品產(chǎn)業(yè)協(xié)會

廣州開發(fā)區(qū)黃埔

化妝品產(chǎn)業(yè)協(xié)會

化妝品美白功效測試 斑馬魚胚

胎黑色素抑制功效測試方法

斑馬魚胚胎急性毒性測試 A法

和B法

化妝品黑色素抑制測試-斑馬

魚胚胎測試方法

化妝品抗皺功效評價 斑馬魚

幼魚尾鰭皺縮抑制率法

化妝品緊致功效評價 斑馬魚

彈性蛋白基因相對表達量法

化妝品舒緩功效評價 斑馬魚

幼魚中性粒細胞抑制率法

化妝品緊致功效評價 斑馬魚幼

魚彈性蛋白基因相對表達量法

化妝品 舒敏的測定 斑馬魚胚法

化妝品 溫和刺激性的測定

斑馬魚胚法

化妝品 美白功效的測定

斑馬魚胚法

化妝品 急性毒性的測定

斑馬魚胚法

序號 團體名稱 標準編號 標準名稱 狀態(tài)

斑馬魚技術(shù)應(yīng)用白皮書 16

表2. 基于斑馬魚技術(shù)在化妝品領(lǐng)域的團體標準

數(shù)據(jù)來源：全國團體標準信息平臺

第四章

斑馬魚技術(shù)用于化妝品評價的專利申報統(tǒng)計

1

2

3

4

5

6

7

8

9

實質(zhì)審查

實質(zhì)審查

實質(zhì)審查

專利轉(zhuǎn)讓

實質(zhì)審查

實質(zhì)審查

實質(zhì)審查

實質(zhì)審查

實質(zhì)審查

CN202111180369.1

CN202110135362.1

CN202210470208.4

CN201010547814.9

CN202110461701.5

CN202010872184.6

CN202010886966.5

CN202110486358.X

CN202010875617.3

利用斑馬魚評價嬰童

化妝品眼刺激的方法

一種應(yīng)用斑馬魚魚胚

進行化妝品溫和刺激

性評價的方法

利用斑馬魚評價化妝

品基礎(chǔ)原料對嬰幼兒

發(fā)育毒性的方法

在整體斑馬魚上進行

酶聯(lián)免疫吸附檢測的

方法及其應(yīng)用

斑馬魚胚胎在刺激性

評價中的應(yīng)用以及刺

激性評價方法

一種利用斑馬魚模型

評價抗氧化和淡斑亮

膚功效的方法

一種評價化妝品補水

保濕功效的方法

一種評價化妝品原料

舒緩功效的方法

一種評價化妝品對皮

膚刺激性的方法

青蛙王子(福建)嬰童護理用品

有限公司、華東理工大學

廣州魯比生物科技有限公司

華東理工大學、青蛙王子(福建)

嬰童護理用品有限公司

杭州環(huán)特生物科技有限公司

廣州山海生物科技有限公司

南京新環(huán)檢測科技有限公司

南京新環(huán)檢測科技有限公司

廣州山海生物科技有限公司

南京新環(huán)檢測科技有限公司

序號 名稱 申請?zhí)?申請人 法律狀態(tài)

表3. 基于斑馬魚技術(shù)在化妝品領(lǐng)域的專利申報

以“斑馬魚”為關(guān)鍵詞，經(jīng)過對Patenthub數(shù)據(jù)庫的專利進行統(tǒng)計，結(jié)果顯示自2003年至2022

年5月，斑馬魚相關(guān)的專利申報呈持續(xù)明顯增長的趨勢。2003年僅13項，至2021年相關(guān)專利申報總

數(shù)為292項，數(shù)量增長了約22倍，由于受疫情影響嚴重，2022年相關(guān)專利申報總數(shù)僅為151項。以“

斑馬魚 化妝品”為關(guān)鍵詞，經(jīng)過對Patenthub數(shù)據(jù)庫的專利進行統(tǒng)計，結(jié)果顯示目前國內(nèi)斑馬魚技術(shù)

用于化妝品評價的專利有效件數(shù)為26例，其中數(shù)量占比最多的申請人為南京新環(huán)檢測科技有限公司，

共有6件，其余申請人均為1-2件，詳見表3。

斑馬魚技術(shù)應(yīng)用白皮書 18

序號 名稱 申請?zhí)?申請人 法律狀態(tài)

10

11

12

13

14

15

16

17

18

19

20

CN202010898303.5

CN202010922266.7

CN202010874695.1

CN202111527704.0

CN201910215558.4

CN201710404071.1

CN202210394834.X

CN202110372822.2

CN202011503336.1

CN202111129046.X

CN202210394808.7

實質(zhì)審查

實質(zhì)審查

實質(zhì)審查

公開

公開

授權(quán)

實質(zhì)審查

實質(zhì)審查

實質(zhì)審查

實質(zhì)審查

實質(zhì)審查

一種評價化妝品抗衰

老化功效的方法

一種評價化妝品和保

健食品抗光老化、糖

基化功效的方法

一種評價化妝品對皮

膚炎癥舒緩或修復功

效的方法

瓜蔞、苦杏仁或其復

方提取物在制備用于

修復光老化損傷的化

妝品中的用途

螺旋藻γ-亞麻酸的新

用途

3-(5-噁唑基)苯酚在

美白方面的應(yīng)用及其

制備方法

一株產(chǎn)透明質(zhì)酸的鼠

李糖乳桿菌E2及其應(yīng)用

一株短雙歧桿菌NX-5

及其在抗氧化中的應(yīng)用

化合物Terphenyllin

在制備抑制黑色素生

成的產(chǎn)品中的應(yīng)用

一株長雙歧桿菌NX-8

及其在制備抗衰老藥

物中的應(yīng)用

一株產(chǎn)透明質(zhì)酸的格

氏乳桿菌LS03在制備

保濕抗皺產(chǎn)品中的應(yīng)用

南京新環(huán)檢測科技有限公司

南京新環(huán)檢測科技有限公司

南京新環(huán)檢測科技有限公司

上海小方制藥股份有限公司

中國科學院水生生物研究所

深圳碳希生物科技有限公司、

深圳市聚華太科技有限公司、

深圳百奧捷生物科技有限公司

佛山市朗芯生物科技有限公司、

廣東南芯醫(yī)療科技有限公司

廣東南芯醫(yī)療科技有限公司、

廣州悅芯科技有限公司、佛山

市朗芯生物科技有限公司

廈門大學、自然資源部第三海

洋研究所

廣東一元蘭欣生物科技有限公

司、佛山市朗芯生物科技有限

公司

佛山市朗芯生物科技有限公司、

廣東南芯醫(yī)療科技有限公司

19 斑馬魚技術(shù)應(yīng)用白皮書

序號 名稱 申請?zhí)?申請人 法律狀態(tài)

21

22

23

24

25

26

CN201911066745.7

CN202210573155.9

CN202210573249.6

CN202010438931.5

CN201811511740.6

CN201710427804.3

有權(quán)專利

實質(zhì)審查

實質(zhì)審查

實質(zhì)審查

實質(zhì)審查

實質(zhì)審查

一種神秘果葉復合物

及在抗黑色素形成產(chǎn)

品中的應(yīng)用

一種小檗堿衍生的碳

量子點及其制備方法

與應(yīng)用

一種羧甲基殼聚糖衍

生碳量子點及其合成

方法與應(yīng)用

銀耳修護補水面膜

一種基于小型魚類胚

胎的美白效果評價方法

用于化妝產(chǎn)品的毒物

試驗

中國熱帶農(nóng)業(yè)科學院南亞熱帶

作物研究所

蘇州伊瑞斯科技有限公司

蘇州伊瑞斯科技有限公司

廣東創(chuàng)美抗衰老研究有限公司

廣東工業(yè)大學

水中銀(國際)生物科技有限公司

斑馬魚技術(shù)應(yīng)用白皮書 20

第五章

斑馬魚技術(shù)用于化妝品研究的成果發(fā)表

急性胚胎毒性

光毒性

美白

抗炎（祛痘）

改善微循環(huán)

祛斑

抗氧化

抗光老化

抗過敏

抗炎舒緩

促進傷口愈合

促進斑痕淡化

促進組織再生

補水保濕

防曬/曬后修復

胚胎

胚胎

胚胎

胚胎

胚胎

胚胎

胚胎

成魚

原腸早期胚胎

胚胎

幼魚

胚胎

胚胎

胚胎

胚胎

胚胎

成魚

成魚

成魚

成魚

成魚

成魚

成魚

死亡率、孵化率、畸形率、畸形種類

死亡率、卵凝結(jié)、體節(jié)異常等

黑色素含量

需對胚胎染色，檢測體內(nèi)ROS

節(jié)間血管直徑

黑色素

ROS生成率，細胞死亡率

尾鰭面積

胚胎死亡率，存活率，畸形率

類胰蛋白含量

斷尾處中性粒細胞和巨噬細胞數(shù)量

炎癥細胞數(shù)量

中性粒細胞數(shù)量

炎癥細胞數(shù)量

巨噬細胞數(shù)量

存活率，卵黃囊大小

尾鰭生長情況，PCR

中性粒細胞數(shù)量

色素減少量

尾鰭修復狀態(tài)：黑色素，新生血管，凋亡細胞

巨噬細胞，壞死細胞

魚尾皺縮情況

魚鰭表型損傷程度

安全性

功效性

項目評價 評價類型 評價模型 代表性評價指標

表4. 利用斑馬魚模型建立的化妝品常見評價方法

目前，國內(nèi)外關(guān)于斑馬魚在化妝品中應(yīng)用的報道主要集中在化妝品成分安全性評價和防曬美白原

料的功效評價。文獻中利用斑馬魚模型建立的化妝品常見評價方法見表4。

斑馬魚技術(shù)應(yīng)用白皮書 22

隨著美白逐漸成人們的審美標準，美白產(chǎn)品市場發(fā)展十分迅速，此類產(chǎn)品已經(jīng)成為護膚產(chǎn)品的主

流，同時人們也越來越青睞天然溫和、安全有效的美白產(chǎn)品。目前對于美白活性物質(zhì)的研究多用豚鼠

皮膚或小鼠黑色素瘤細胞等作為模型，而這些模型均存在不同程度的缺點，例如，豚鼠皮膚成本較高

，測試周期長，，而小鼠黑色素瘤細胞操作復雜，重現(xiàn)性較低等。

斑馬魚身體的色素表型來源于神經(jīng)嵴（NeC）衍生的干細胞，通過中間祖細胞分化而成的黑素細

胞（Melanophores）、黃色素細胞（Xanthophores）和虹色細胞（Iridophores）（圖1）[1]。與

人類黑素合成的基因相似，斑馬魚也是幾個特定的基因控制著黑素生成、相關(guān)細胞的發(fā)育調(diào)節(jié)。例如

SOX10控制小眼相關(guān)轉(zhuǎn)錄因子（MITF）的轉(zhuǎn)錄，MITF是黑素生成相關(guān)酶的表達調(diào)節(jié)因子，包括酪氨

酸酶、TRP-1、TRP-2和Pmel。黑素的形成、轉(zhuǎn)運和代謝是美白祛斑化妝品研究開發(fā)的重點，斑馬魚

胚胎模型身體表面本身有黑素沉淀，可直接用于黑素抑制效應(yīng)的評價，可大大簡化美白活性成分和美

白產(chǎn)品的功效評價實驗過程。

5.1 斑馬魚技術(shù)在國際化妝品研究的現(xiàn)狀

圖1 斑馬魚胚胎是研究黑素細胞發(fā)育和美白功效評價的理想模型（A）

3 dpf幼體的側(cè)向圖像（放大3倍）；（B）5 dpf斑馬魚頭部的背面圖像（放

大20倍）；（C）斑馬魚皮膚的層狀結(jié)構(gòu)

5.1.1 祛斑美白功效評價

23 斑馬魚技術(shù)應(yīng)用白皮書

目前已經(jīng)有多種美白劑的活性通過其對斑馬魚胚胎中黑素和酪氨酸酶的抑制作用得到證實，例如

維A酸、腺苷、曲酸、沒食子酸、熊果苷、煙酰胺等。1-苯基-2-硫脲（PTU）是一種含硫的酪氨酸酶

抑制劑，常用于抑制黑素的生成，0.2 mmol/L的PTU能夠讓斑馬魚胚胎保持透明不形成色素，在斑

馬魚實驗中被廣泛應(yīng)用。Jae Kyoung Chae等[2]采用斑馬魚模型研究一種木脂素衍生物Gomisin N調(diào)

節(jié)黑素合成的作用，結(jié)果顯示Gomisin N可有效抑制斑馬魚體內(nèi)的黑素生成，PTU（1, 10, 100 μ

mol/L）為陽性對照組（圖2）。用濃度為1, 10, 20和30 μmol/L的Gomisin N處理斑馬魚胚胎72 h

，然后測量黑素生成的水平，可觀察到Gomisin N處理的胚胎以濃度依賴性方式降低黑素含量。

斑馬魚皮膚中的黑色素調(diào)控機制與人類高度一致，且生成速度快，肉眼能在顯微鏡下清晰觀察，

配合圖像處理技術(shù)即可對化妝品減少黑色素的程度和體內(nèi)酪氨酸酶活性進行定量分析，實現(xiàn)對美白功

效的評價。Cha等[3]通過斑馬魚模型研究發(fā)現(xiàn)兩種海藻植物腔昆布（EC）和裂葉馬尾藻（SS）的提取

物有抑制酪氨酸酶活性的作用，有望作為化妝品的美白劑。Lin等[4]選用斑馬魚體系評價紅車軸草中提

取出的鷹嘴豆素A的體內(nèi)安全性和黑色素抑制效應(yīng)，證實88mol/L鷹嘴豆素A不具有毒性，且其黑素

抑制和酪氨酸酶抑制效應(yīng)較為明顯。

CHEN等[5]選擇了莽草酸途徑中的8種化合物：苯甲酸、對香豆酸、香草酸、丁香酸、奎寧酸、莽

草酸、一水合橙酚和苯基丙酮酸，以斑馬魚為動物模型，驗證了莽草酸途徑中合成化合物的美白能力

。實驗結(jié)果表明，與熊果苷相比，這些化合物能夠減少斑馬魚胚胎的色素沉著面積。在較高濃度（

圖2 Gomisin N抑制斑馬魚的黑素生成

斑馬魚技術(shù)應(yīng)用白皮書 24

Chen等[6]合成了具有潛在抑制酪氨酸酶能力的新型曲酸衍生物（KADs），并通過評估B16F10細

胞和斑馬魚模型中黑色素含量和細胞內(nèi)酪氨酸酶活性的抑制，進一步證實了KAD2的抗黑色素生成活

性。結(jié)果表明，KAD2可以抑制斑馬魚體內(nèi)的色素沉著。

圖3. 8種莽草酸途徑化合物對500MM時斑馬魚色素沉著的影響。以熊果苷為對照組。

化合物1、2、5、7、8均無明顯影響。

圖4. KAD2對斑馬魚色素沉著的影響

25 斑馬魚技術(shù)應(yīng)用白皮書

500μmol/L）下，莽草酸對酪氨酸酶的抑制作用達到78.1±5.0%。說明在本研究中使用的8種莽草酸

途徑化合物中，莽草酸是最有效的酪氨酸酶抑制劑，也是最有效的作為皮膚美白活性成分的化合物。

圖4. 芝麻醇對斑馬魚黑素生成的影響。(a)觀察受精后48和72小時胚胎對斑馬魚色素沉著

的影響。(b)使用ImageJ軟件將色素面積密度歸一化為對照胚胎。(c)收集約200個胚胎，

并在裂解緩沖液中溶解。離心后，用1N氫氧化鈉溶解黑色素?？偤谏睾坎捎煤铣珊谏?/p>

素進行定量。(d)為了測定酪氨酸酶活性，將250 lg總蛋白與L-3,4-二羥基苯丙氨酸（最

終濃度為5 mM）在37°C下孵育1小時，并使用(d).光譜儀進行定量數(shù)值用三次重復測定的

平均標準差表示。**P <與對照組相比為0.01。

斑馬魚技術(shù)應(yīng)用白皮書 26

Baek等[7]研究了從芝麻中分離的芝麻酚在黑素細胞及斑馬魚中的抗黑色素形成作用。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，

芝麻酚通過減少環(huán)磷酸腺苷（cAMP）的積累，強烈抑制黑色素的生物合成和細胞內(nèi)酪氨酸酶的活性

。芝麻醇顯著降低了黑素生成相關(guān)基因的表達，如酪氨酸酶、酪氨酸酶相關(guān)蛋白1、2（TRP-1、2）

、小眼癥相關(guān)轉(zhuǎn)錄因子（MITF）和黑素皮質(zhì)激素1受體（MC1R）。此外，芝麻醇還能誘導p38絲裂原

活化蛋白激酶（p38MAPK）和c-Junn端激酶（JNK）的磷酸化。此外，芝麻酚劑量依賴性地減少斑

馬魚色素形成、酪氨酸酶活性和黑素生成相關(guān)基因的表達。這些發(fā)現(xiàn)表明，芝麻酚通過調(diào)節(jié)MITF調(diào)節(jié)

黑素生成相關(guān)蛋白的基因表達來下調(diào)酪氨酸酶活性和黑素生成，從而抑制黑素合成其促進了melan-a

細胞中p38和JNK的磷酸化。

參考文獻

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27 斑馬魚技術(shù)應(yīng)用白皮書

5.1.2 抗氧化功效評價

圖3. EMC減輕斑馬魚體內(nèi)AAPH誘導的氧化損傷。（A）斑馬魚存活率；（B）斑馬魚心率；

（C）AAPH刺激斑馬魚的細胞內(nèi)ROS生成；（D）AAPH刺激斑馬魚細胞死亡；

（E）AAPH刺激的脂質(zhì)過氧化斑馬魚。使用IMAGE J軟件測定整個斑馬魚體的相對熒光

強度。實驗分三次進行，數(shù)據(jù)表示為平均值±SE。*與AAPH治療組相比，P<0.05，

**P<0.01，與對照組相比。

氧化應(yīng)激是氧化劑和抗氧化劑之間的失衡，主要由ROS引起，可能導致細胞損傷[8]。細胞氧化損

傷的累積會導致各種疾病，如炎癥、心血管疾病、糖尿病、肥胖癥和異常衰老[9]。因此，抑制氧化應(yīng)

激被認為是預防這些疾病以及對抗衰老的策略。

從海藻中制備的硫酸多糖是營養(yǎng)食品、制藥和化妝品工業(yè)中的潛在成分。Wang等[10]使用斑馬魚

模型研究了硫酸多糖的體內(nèi)抗氧化活性。結(jié)果顯示，硫酸多糖有效地改善了AAPH引起的熱跳動障礙

，并且顯著抑制了AAPH刺激的斑馬魚的ROS生成、細胞死亡和脂質(zhì)過氧化，所有效應(yīng)均呈劑量依賴

性。這些結(jié)果表明，硫酸多糖具有強大的體外和體內(nèi)抗氧化活性，并表明硫酸多糖具有抗衰老的潛力

。

斑馬魚技術(shù)應(yīng)用白皮書 28

圖4. PS-4對H2O2誘導的斑馬魚心率(A)和存活率(B)改變的影響. PS-4對H2O2誘導的

斑馬魚ROS生成(C)、細胞死亡(D)和脂質(zhì)過氧化(E)的抑制作用。使用熒光分光光度計定

量分析ROS、細胞死亡和脂質(zhì)過氧化水平。實驗重復進行了3次，數(shù)據(jù)用平均± SE表示。

*P < 0.05.

29 斑馬魚技術(shù)應(yīng)用白皮書

Kang等[11]研究了從馬尾藻中分離的硫酸多糖（PS-4）對細胞和斑馬魚氧化應(yīng)激的保護作用。首

先，采用了多種酶提取方法，包括5種酶和四種蛋白酶。在酶提取物中，紅葡萄球藻輔助提取物（STC

）對過氧化氫（H2O2）的清除活性最強。從STC中分離出5個多糖（PS-1~5），采用離子交換柱層

析純化。然后評價了這些組分的抗氧化活性。PS-4具有最強的清除自由基和抗氧化活性。PS-4的硫

酸鹽多糖含量高于STC。因此，硫酸鹽多糖比例的增加可能是由于在細胞系和斑馬魚中對H2O2介導的

細胞損傷和氧化應(yīng)激的保護作用。這些結(jié)果表明，PS-4可能是功能性食品和化妝品中的一種有效的抗

氧化劑。

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5.1.3 抗光老化功效評價

斑馬魚技術(shù)應(yīng)用白皮書 30

紫外線照射被認為是導致皮膚損傷的主要因素。過度暴露于紫外線會導致曬傷、紅斑、皺紋、色

素沉著和皮膚癌[12,13]。紫外線B（UVB）是紫外線的一種亞型，被認為比其他亞型紫外線對皮膚造成

更大的壓力。UVB通過刺激細胞內(nèi)ROS生成，導致表皮和皮膚損傷[14,15]。UVB輻射導致活性氧（ROS

）的過度積累，進而促進炎癥、細胞外基質(zhì)的降解和皮膚中的光老化。此外，紫外線也是導致面部色

素沉著的主要外部因素，而UVB是影響黑素細胞中黑色素合成和運輸?shù)闹饕緩健?/p>

Cheng等[16]等利用斑馬魚模型評估了紫草樹葉提取物對UV引起皮膚損傷的化學防護能力，證實

紫草提取物具有降低吸收紫外線和降低ROS濃度的能力，從而減少UV介導的細胞凋亡，并據(jù)此認為紫

草樹葉提取物有開發(fā)作為UV保護劑的潛力。

圖8. EMC保護斑馬魚免受UVB引起的損害。（A）UVB照射斑馬魚產(chǎn)生ROS；（B）細胞死亡；

（C）NO產(chǎn)生；和（D）脂質(zhì)過氧化。使用Image J軟件測定整個斑馬魚體的相對熒光強度。

實驗分三次進行，數(shù)據(jù)表示為平均值±SE。與UVB照射組相比，*P<0.05，**P<0.01，與對照

組相比，#P<0.01。

31 斑馬魚技術(shù)應(yīng)用白皮書

Wang等[17]為了研究EMC的光保護作用，在斑馬魚模型中研究了硫酸多糖對UVB誘導的皮膚損傷

的影響。結(jié)果顯示，UVB照射顯著誘導斑馬魚的細胞內(nèi)ROS生成、細胞死亡、NO生成和脂質(zhì)過氧化

。然而，硫酸多糖顯著降低了UVB照射斑馬魚的細胞內(nèi)ROS水平，降低了細胞死亡水平，抑制了NO

生成，并減輕了脂質(zhì)過氧化，且所有實驗均呈現(xiàn)劑量依賴性。結(jié)果表明，硫酸多糖在斑馬魚體內(nèi)具有

強烈的光保護作用。

斑馬魚技術(shù)應(yīng)用白皮書 32

圖1 GLP拮抗uvb誘導的黑素生成。GLP和焦酸對B16F10細胞(a). 的毒性作用MTT法檢測

24小時照射后不同劑量UVB對細胞的毒性作用用20mJ/cm2UVB×3d（總劑量為60 mJ/ cm2）、

40 ΜG/ML GLP或UVB + GLP處理B16F10細胞。(c)離心后觀察細胞顏色，氫氧化鈉法測定黑色素

含量用NKI-beteb抗體標記黑素小體，用免疫熒光法觀察黑素小體的分布(e)。GLP：靈芝多糖；

MTT：甲基噻唑基四唑；UVB：紫外光B

Dai等[18]篩選了從三種人參（白、紅、黑人參）中分離的21個組分，研究了目標組分在斑馬魚模

型中對紫外線介導的細胞凋亡的保護作用和酪氨酸酶的抑制活性。在所有組分中，白人參中的F10具

有最強的抗紫外線和抗黑素生成活性，其對斑馬魚的色素沉著具有良好的抑制作用，這可能是由于其

潛在的酪氨酸酶抑制活性所致。這些研究結(jié)果表明，F(xiàn)10可以作為美白化妝品的一種成分，并在未來

被視為一種抗紫外線過濾器。

海洋魚類衍生的生物活性肽由于其潛在的皮膚效益，已成為化妝品和功能性食品工業(yè)的一種趨勢

。Chen等[19]研究了鱘魚皮膚膠原蛋白水解物對斑馬魚UVB照射誘導的光損傷的影響。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，鱘

魚皮膚膠原蛋白水解物可減輕UVB輻射引起的氧化損傷，在斑馬魚UVB輻射模型中，鱘魚皮膚膠原蛋

白水解物能夠修復UVB照射引起的斑馬魚皮膚損傷，具體表現(xiàn)為UVB修復活性、ROS清除活性、DNA

損傷保護活性和凋亡抑制活性。

靈芝多糖（GLP）是一種無毒副作用的天然抗氧化劑，可拮抗UVB誘導的成纖維細胞光老化。Hu

等[20]探討了靈芝多糖在抑制UVB誘導的黑素生成中的作用及其可能的機制。結(jié)果表明，靈芝多糖可以

下調(diào)UVB誘導的黑素生成相關(guān)基因的表達，抑制UVB活化蛋白激A（PKA）和絲裂原活化蛋白激酶（

MAPK）的信號通路。此外，靈芝多糖可以保護線粒體免受UVB損傷，并抑制活性氧（ROS）的產(chǎn)生

。此外，UVB誘導的環(huán)磷酸腺苷（cAMP）也可以被抑制。

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33 斑馬魚技術(shù)應(yīng)用白皮書

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5.1.4 抗炎舒緩功效評價

炎癥是一種復雜的宿主對刺激和毒性條件的保護反應(yīng)，被認為是一把雙刃劍。Wang等[21]研究了

硫酸化日本糖多糖的抗炎作用。硫酸化日本糖多糖對脂多糖（LPS）誘導的RAW 264.7巨噬細胞和斑

馬魚的炎癥具有顯著的抑制作用。體外實驗表明，硫酸化日本糖多糖通過下調(diào)誘導型一氧化氮合酶（

iNOS）和環(huán)氧合酶-2（COX-2）的表達，顯著抑制一氧化氮（NO）和前列腺素E2（PGE2）的生成

，并通過核因子κB（NF-κB）和LPS誘導的RAW 264.7細胞中絲裂原活化蛋白激酶（MAPK）信號通

路。此外，硫酸化日本糖多糖對LPS誘導的斑馬魚炎癥反應(yīng)表現(xiàn)出強烈的保護作用，提高了存活率，

降低了心率和卵黃囊水腫的大小，并抑制了細胞死亡和細胞內(nèi)活性氧（ROS）和NO的產(chǎn)生。其大規(guī)

模生產(chǎn)的便利性和顯著的抗炎活性表明了硫酸化日本糖多糖在功能性食品、化妝品和制藥行業(yè)的潛在

應(yīng)用。

斑馬魚技術(shù)應(yīng)用白皮書 34

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5.1.5 安全性評價

化妝品中添加的成分越來越復雜，其對皮膚可能產(chǎn)生的安全風險也在不斷升高，如接觸性皮炎、

皮膚色素異常、痤瘡及毛發(fā)損害等。在美白原料研究開發(fā)階段，需要對測試物質(zhì)進行安全性和毒理性

評價。斑馬魚的胚胎透明、柔軟，可直接活體觀察；外源物質(zhì)的吸收容易，暴露方式簡單，通常情況

下都是將藥物溶解到培養(yǎng)水體或注射至胚胎中；斑馬魚胚胎具有較強的生物敏感性，毒性物質(zhì)易使其

致畸或死亡，且不同致畸部位的敏感性不同，在胚胎期，可觀察化合物作用下的卵凝結(jié)、體節(jié)形成、

尾部延展、心跳、色素沉著、孵化率、畸形率等。因此，斑馬魚以其獨特的優(yōu)勢已經(jīng)越來越多地用于

新原料開發(fā)，功效成分、動植物提取物、防腐抗菌劑、防曬劑等化妝品成分安全性的評價中。

在化妝品的安全性評估方面，可以用斑馬魚的胚胎來驗證化妝品的急性胚胎毒性。將斑馬魚胚胎

暴露于不同劑量的化妝品中，觀察死亡率、畸形率、畸形形態(tài)以及胚胎的孵化率，通過計算半數(shù)致死

濃度（LC50）、半數(shù)致畸濃度（EC50）、致畸指數(shù)（TI）等指標來探討其對斑馬魚胚胎和幼魚的急

性毒性[23]。Liu等[24]利用斑馬魚體內(nèi)模型檢測球形紅細菌提取物（LycogenTM）的生物毒性，結(jié)果顯

示濃度高達100 μmol/L的LycogenTM不會對斑馬魚產(chǎn)生毒性。也可以對斑馬魚整體觀察評價，觀察

斑馬魚各器官如心臟、腦部、鰭、身體水腫、出血、著色等毒性反應(yīng)情況，統(tǒng)計毒性發(fā)生率，驗證供

試品對斑馬魚的胚胎毒性情況[25]。

35 斑馬魚技術(shù)應(yīng)用白皮書

（1）急性胚胎毒性評價

圖1. 斑馬魚皮膚中性粒細胞表型圖

黃色虛線區(qū)域為計算區(qū)域

斑馬魚技術(shù)應(yīng)用白皮書 36

刺激性物質(zhì)作用于機體后可能引發(fā)機體產(chǎn)生刺激、過敏等一系列的生理、生化反應(yīng)，其中最主要

的是刺激反應(yīng)[1]，可導致水腫、紅斑、瘙癢、疼痛等癥狀。刺激性成分對皮膚的刺激性作用主要是通

過誘發(fā)炎癥反應(yīng)的通路來實現(xiàn)的，炎癥反應(yīng)的產(chǎn)生將使機體產(chǎn)生免疫應(yīng)答，各種免疫細胞在趨化因子

的作用下向表皮炎癥發(fā)生的部位遷移、聚集，其中中性粒細胞的敏感性和特異性最強。

斑馬魚的先天免疫系統(tǒng)與哺乳動物非常相似，與大多數(shù)人類免疫細胞類型相對應(yīng)。斑馬魚的先天

免疫系統(tǒng)在受精后24小時（hpf）就開始發(fā)育，然后在32-48 hpf出現(xiàn)中性粒細胞[2]。斑馬魚胚胎的中

性粒細胞和人體中性粒細胞在形態(tài)、生化和生理功能上高度相似。受到外界刺激后，免疫反應(yīng)的發(fā)生

將導致中性粒細胞致免疫細胞的遷移和聚集[3,4]。利用轉(zhuǎn)基因熒光標記技術(shù)將斑馬魚體內(nèi)中性粒細胞進

行熒光標記，當刺激性物質(zhì)接觸到斑馬魚皮膚時，誘導炎癥反應(yīng)，中性粒細胞發(fā)生免疫應(yīng)答，向皮膚

表皮遷移并聚集。通過觀察中性粒細胞的遷移、聚集數(shù)量可以反應(yīng)其刺激性作用的強弱。

（2）刺激性評價

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37 斑馬魚技術(shù)應(yīng)用白皮書

斑馬魚體表具有色素，其色素是由來源于神經(jīng)嵴的三種類型的色素細胞產(chǎn)生的。這些細胞包括載

黑素細胞、黃色素細胞和虹細胞。黃色素細胞和虹細胞結(jié)合形成了微黃色的條紋，載黑素細胞最終形

成了表皮上的縱向黑色條紋[1-3]。斑馬魚的黑色素形成首先開始于視網(wǎng)膜色素上皮細胞，隨后黑色素細

胞在背部外側(cè)沉著；皮膚上的黑色素大約在24h就可以觀察到，而酪氨酸酶基因的轉(zhuǎn)錄和翻譯發(fā)生在

早期，在視網(wǎng)膜色素上皮細胞形成可見色素之前7 h就可以檢測酪氨酸酶mRNA的表達，在皮膚上形

成可見色素之前的3h就可以檢測其酪氨酸酶的酶活性[4-6]。鑒于斑馬魚黑色素生成較快，小分子能滲

透且具有操作較容易等特點，許多研究用斑馬魚作為模型進行篩選和研究影響黑色素生成的化合物。

熊果苷作為從杜鵑花科植物熊果葉中分離出來的天然活性美白物質(zhì)，在化妝品中有廣泛的應(yīng)用[7-8]

。陸彬等[9]以斑馬魚胚胎為模型，采用半靜態(tài)暴露的方式，探討了美白化學品熊果苷對黑色素合成的

抑制效果。定性觀察表明，隨著熊果苷濃度的增加，其對黑色素生成的抑制明顯增強?；虮磉_分析

表明，熊果苷通過對眼皮膚白化病II型(OCA2)、酪氨酸酶(TYR)和銀色毛發(fā)(SILV)等黑色素合成相關(guān)基

因的抑制，進而抑制了黑色素的合成。實驗結(jié)果解釋了熊果苷在黑色素抑制過程中的作用機理，為斑

馬魚胚胎模型在美白物質(zhì)篩選中的應(yīng)用提供了基礎(chǔ)。

李春啟等[10]發(fā)現(xiàn)舒洛地爾可以有效地抑制黑色素形成，并能徹底分解黑色素使之不可恢復，具有

誘導黑色素細胞凋亡的能力，有可能起到徹底的祛斑美白效果。實驗使用斑馬魚對不同濃度舒洛地爾

的黑色素抑制效應(yīng)進行評價，發(fā)現(xiàn)舒洛地爾對斑馬魚黑色素的抑制效應(yīng)呈現(xiàn)濃度梯度變化，其中10μ

M舒洛地爾能有效地抑制斑馬魚黑色素的形成。進一步研究表明，舒洛地爾可以與賦形劑按照不同的

比例混合制成不同類型的祛斑化妝品。

許璟瑾[11]以斑馬魚為動物模型，對雙孢蘑菇來源的β-葡聚糖在抑制黑色素形成的作用機制進行了

探究。本研究證明β-葡聚糖處理可以明顯抑制斑馬魚幼魚以及成魚體表黑色素的沉積；且β-葡聚糖處

理可以抑制tyr、tyrp1b、dct和silv mRNA水平；此外，Western Blot和酶活性檢測結(jié)果表明β-葡聚

糖能夠抑制酪氨酸酶（TYR）、酪氨酸酶相關(guān)蛋白2（TRP2）和銀色毛發(fā)（SILV）等關(guān)鍵蛋白的表達

。并且能通過抑制酪氨酸酶活性從而抑制黑色素形成。為β-葡聚糖在美白產(chǎn)品領(lǐng)域的開發(fā)和應(yīng)用方面

提供了有力支撐。

5.2 斑馬魚技術(shù)在國內(nèi)化妝品研究的現(xiàn)狀

5.2.1 祛斑美白功效評價

斑馬魚技術(shù)應(yīng)用白皮書 38

許璟瑾等[12]利用斑馬魚篩選金線蓮具有抑制黑色素形成的活性組分，克服了體外細胞模型和哺乳

動物模型的不足。實驗結(jié)果表明，加入金線蓮醇提物組與加入其他兩種組分（醇沉物組和總提取物組

）的斑馬魚相比較，黑色素和黃色素沉著明顯減少，初步篩選出金線蓮醇提物在斑馬魚黑色素形成過

程中具有最佳的抑制效果；另外對金線蓮醇提物如何抑制黑色素形成進行了初步的機理研究，結(jié)果顯

示：金線蓮醇提物通過抑制黑色素相關(guān)基因的mRNA表達，進而抑制酪氨酸酶活性，減少黑色素的合

成，從而發(fā)揮美白功效；此外，金線蓮醇提物在斑馬魚黑色素已經(jīng)大量形成的情況下其抑制效果依舊

顯著，并且這種抑制效果具有可逆性。

圖. 檢測β-glucan對72 H斑馬魚體表黑色素沉積的影響

A~E 為群拍圖，a1~e1 為側(cè)視圖，a2~e2為俯視圖；F 為側(cè)面觀黑色素相對面積，G 為

背面觀黑色素相對面積；圖中比例數(shù)值為統(tǒng)計數(shù)據(jù)；比例尺如圖中所示。

39 斑馬魚技術(shù)應(yīng)用白皮書

張文娟等[13]采用斑馬魚作為實驗?zāi)Ｐ驮u價水仙花提取物對黑色素合成的抑制效果。實驗結(jié)果表明

，水仙花提取物能夠通過抑制酪氨酸酶活性以及黑色素合成相關(guān)基因的表達，來有效抑制斑馬魚胚胎

黑色素的合成。在一定的濃度范圍內(nèi)，藥物濃度越高，抑制效果越明顯。通過實驗得出，能夠有效抑

制斑馬魚黑色素合成且對其生長發(fā)育無影響的最適合濃度為500 μg /mL。實驗檢測出水仙花提取物

處理后斑馬魚體內(nèi)酪氨酸酶活力的降低，且通過半定量PCR進一步檢測出黑色素合成相關(guān)基因的

mRNA的表達都下調(diào)，還通過原位雜交檢測了相關(guān)基因在時空上的表達，結(jié)果都顯示各個基因表達減

少。

圖 6 金線蓮醇提物對斑馬魚幼魚黑色素的抑制作用

Fig. 6 The inhibitory effect of Anoectochilus roxburghii alcohol extracts

on melanogenesis in zebrafish larvaeA~C：表觀圖；D：酪氨酸相對酶活力；

E：基因擴增電泳圖。1：空白對照；2：500 μg/mL；3：200 μg/mL Arbutin。

圖中斑馬魚為5 d的幼魚。

斑馬魚技術(shù)應(yīng)用白皮書 40

圖 4 水仙醇提物抑制斑馬魚胚胎黑色素相關(guān)基因的表達

注: 差異顯著性分析均是與對照組(WT)相比較，*P < 0. 05，**P＜0. 01，***P＜0. 001.

41 斑馬魚技術(shù)應(yīng)用白皮書

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斑馬魚技術(shù)應(yīng)用白皮書 42

圖. 大麻葉提取物對斑馬魚體內(nèi)ROS水平的影響

氧化應(yīng)激是指機體在遭受各種有害刺激時，體內(nèi)的氧化系統(tǒng)與抗氧化系統(tǒng)平衡被打破，致使高活

性分子如活性氧簇（Reactive Oxygen Species，ROS）產(chǎn)生過多，氧化程度超出氧化物的清除能力

，從而導致細胞損傷的狀態(tài)[14]。所以可以通過檢測機體內(nèi)的ROS水平來反映化合物誘導是否引起機體

的氧化應(yīng)激反應(yīng)。ROS是斑馬魚體內(nèi)正常的代謝產(chǎn)物，能被特異性的染料所檢測，加上斑馬魚魚胚透

明的特點使得檢測結(jié)果更加明顯，用斑馬魚體內(nèi)ROS檢測模型檢測ROS水平具有可靠、快速、高效、

經(jīng)濟、高通量等優(yōu)點[15]，因此選擇斑馬魚作為該試驗的試驗?zāi)Ｐ汀?/p>

研究表明，大麻二酚（CBD）是一種很好的抗氧化劑，在抑菌性、抗氧化性和防曬功能上效果顯

著[16]。利用工業(yè)大麻提取物中特有的抗氧化活性成分，研制具有抗氧化、祛皺、祛斑等效果的新一代

護膚品。萬慶家等[17]通過觀察大麻葉提取物對斑馬魚魚胚體內(nèi)活性氧（ROS）水平的影響，研究大麻

葉提取物的抗氧化功效。研究結(jié)果表明，不同濃度的大麻葉提取物對脂多糖（LPS）刺激產(chǎn)生的ROS

分泌量均具有一定水平的抑制作用，且在質(zhì)量濃度為2.0 mg/mL時表現(xiàn)出顯著的抑制效果。研究證明

大麻葉提取物在化妝品的應(yīng)用中具有潛在的抗氧化功效。

5.2.2 抗氧化功效評價

43 斑馬魚技術(shù)應(yīng)用白皮書