非洲爪蟾（学名：Xenopus laevis），又名光滑爪蟾，是南非的一种水生青蛙，是一种重要的“模式生物”。

这种蛙的特点在于前肢较小，三趾末端有明显的爪，故而得名“爪蟾”。前肢纤细而无蹼，后肢强劲而有发达的蹼，没有舌头。由于没有舌头只能利用其前肢搅食水中的脊椎动物 。自然条件下非洲爪蟾以小鱼、虾、蟹、昆虫为食，进食时用前肢的三只长爪将食物拨进口中。
 

 

模式生物—非洲爪蟾

 

非洲爪蟾作为生物医学模型具有重大影响，特别是在发育和细胞生物学、神经科学、药理学、基因组学以及最近的疾病建模领域，在非洲爪蟾中首次发现的许多原理，对理解人类健康产生持久影响。

非洲爪蟾——先天性肾脏疾病建模

 

先天性肾脏和泌尿道异常 （CAKUT） 发生在约 1/500 活产儿中，是小儿肾衰竭的主要原因。二代测序已经发现了大量推定的致病基因，但需要一个简单有效的模型系统来检查CAKUT基因的功能。

非洲爪蟾胚胎非常适合模拟先天性肾脏疾病，并探索导致这些发育缺陷的机制。非洲爪蟾的胚胎在外部发育并且很容易通过显微注射进行操作，它们在2天内拥有功能性肾脏，并且79%已鉴定的人类疾病基因在非洲爪蟾中具有经过验证的直系同源物。非洲爪蟾与哺乳动物肾脏共享许多具有相似表达模式和功能的基因和蛋白质。

 

非洲爪蟾——作为理解人脑的开创性模型

 

非洲爪蟾胚胎的快速、外部和健壮的发育和大尺寸；可以从一对交配中获得的大量胚胎；诱导全年交配的能力；以及动物护理的成本效益等仍然是其作为理想模式生物的基础。

作为唯yi一个所有发育阶段都易于操纵和观察的主要四足动物模型，青蛙提供了从最早阶段研究器官发育的独特机会。所有这些特征使非洲爪蟾成为研究大脑发育的首要模型。

重要的是，非洲爪蟾和人类之间大脑发育的核心过程是保守的，这突出了这种模型的优势。两栖动物和人类大脑之间的相似之处超出了早期神经发育的基本机制。与关于人类大脑独特性的观念相反，在人类中看到的后期胚胎大脑发育的许多特征也体现在其他四足动物中，包括非洲爪蟾。事实上，哺乳动物和非洲爪蟾的早期胚胎大脑非常相似，令人惊讶，谱系追踪实验表明，同源胚胎区域会产生同源的成人大脑结构。

 

 

非洲爪蟾与神经管闭合后人脑发育的比较。研究发现，非洲爪蟾大脑发育的 40-47 阶段与人类胎儿中期发育密切相关。非洲爪蟾是研究与人类相关的神经发育过程的有前途的模型。

 

非洲爪蟾——热门研究靶点

 

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参考文献：

1.Blackburn ATM, Miller RK. Modeling congenital kidney diseases in Xenopus laevis. Dis Model Mech. 2019 Apr 9;12(4):dmm038604. doi: 10.1242/dmm.038604. PMID: 30967415; PMCID: PMC6505484.

2.Exner CRT, Willsey HR. Xenopus leads the way: Frogs as a pioneering model to understand the human brain. Genesis. 2021 Feb;59(1-2):e23405. doi: 10.1002/dvg.23405. Epub 2020 Dec 27. PMID: 33369095; PMCID: PMC8130472.

3.https://baike.so.com/doc/5632438-5845062.html.

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