Beauty In Sight

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保密条约

前言

化妆品已成为人们生活中的必需品，安全性和功效性评价是化妆品开发过程中非常

重要的一个环节。化妆品的特性包括安全性、稳定性、使用性和功效性。化妆品是直接

作用于人体皮肤，其安全性对消费人群的健康紧密相关。此外，化妆品作为高度依赖产

品宣称的行业，其功效宣称与产品销量密切相关，直接影响到消费者权益和企业效益[1]

。原料的安全性是化妆品产品安全的前提条件，活性原料的功效性是产品功效性的根本

来源[2]。为保障《化妆品监督管理条例》的实施而制定的《化妆品安全评估技术导则》

和《化妆品功效宣称评价规范》均规定，在注册备案化妆品新原料和成品前，必须开展

安全评估；化妆品的功效宣称应当有充分的科学依据，企业对功效宣称负责，并应当将

有关研究数据或功效验证材料在指定网站公开，接受社会监督[3]。密集出台的法规和管

理办法，充分展示了政府对整顿化妆品功效宣称混乱现象的决心，也对化妆品企业提出

了严峻的考验。

随着消费者消费观念的逐渐理性化，市场对化妆品的安全性和功效性的要求越来越

参考文献

高，使得产品安全性和功效性的评价显得尤其重要[4]。目前化妆品的评价模型主要有两

大类：以细胞、组织为对象的体外评价模型以及动物和人体在体评价模型。其中，动物

评价是以实验动物为研究对象进行科学试验，是细胞与人体评价之间的过渡，具有非常

重要的意义。通常使用的实验动物有小鼠、大鼠和家兔等，但哺乳动物存在生长周期长

、繁殖慢、费用高及操作复杂等问题[5]，并且随着国际上《动物实验保护法》在化妆品

行业的逐渐推进，哺乳动物用于化妆品测评工作已经越来越少。斑马鱼是一种常用的脊

椎模式生物，具有传代时间短、饲养方便、成本较低以及便于大规模筛选等优势，是一

种有效、可靠、高通量的模式生物，在化妆品评价方面有很高的科研价值和广泛的应用

前景。

[1]丁梅华, 程琳, 赵华《化妆品监督管理条例》颁布背景下化妆品功效宣称的科学支持[J].

轻工学报, 2021, 36(5): 102-109, 117.

[2]王敏, 张晓娜, 徐鹤然, 等. 《化妆品监督管理条例》对化妆品原料行业发展的影响[J].

轻工学报, 2021, 36(5): 92-101.

[3]唐颖, 张兆伦, 曹力化, 等.《化妆品监督管理条例》背景下《化妆品安全评估技术导则》的

解读刍议[J]. 轻工学报,2021, 36(5) :84-91.

[4]阎世翔. 中国化妆品功效性评价及安全质量管理展望[J]. 日用化学品科学, 2005,

28 (6): 37-40.

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

CONTENT第一章 化妆品功效检测现状

1.1 市场规模

1.2 检测机构数量以及案例

第二章 斑马鱼技术用于化妆品评价的优势及科学基础

2.1 斑马鱼技术的优势

2.2 斑马鱼技术的科学基础

第三章 斑马鱼技术的相关标准

3.1 世界各国及地区的相关标准

3.2 我国对斑马鱼评价技术认可度及相关标准

第四章 斑马鱼技术用于化妆品评价的专利申报统计

第五章 斑马鱼技术用于化妆品研究的成果发表

5.1 斑马鱼技术在国际化妆品研究的现状

5.1.1 祛斑美白功效评价

5.1.2 抗氧化功效评价

5.1.3 抗光老化功效评价

5.1.4 抗炎舒缓功效评价

5.1.5 安全性评价

5.2 斑马鱼技术在国内化妆品研究的现状

5.2.1 祛斑美白功效评价

5.2.2 抗氧化功效评价

5.2.3 补水保湿功效评价

5.2.4 抗炎舒缓功效评价

5.2.5 皮肤修复功效评价

5.2.6 改善微循环

5.2.7 安全性评价

第六章 斑马鱼技术在化妆品行业的应用情况

6.1 国内科研单位斑马鱼技术应用

6.2 国内企业单位斑马鱼技术应用

目 录

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S第七章 斑马鱼技术在化妆品行业的应用价值

第八章 斑马鱼技术用于化妆品评价常见技术方案

8.1 美白功效评价

8.2 抗氧化功效评价

8.3 补水保湿功效评价

8.4 抗炎舒缓功效评价

8.5 皮肤修复功效评价

8.6 抗光老化功效评价

8.7 紧致功效评价

8.8 抗皱功效评价

8.9 提亮肤色功效评价

8.10 温和功效评价

第九章 斑马鱼技术应用于化妆品评价的应用案例

9.1山东福瑞达生物股份有限公司产品功效研究

9.1.1 益生菌发酵褐藻滤液

9.1.2 瑷尔博士酵萃精研肌律御时面霜

9.1.3 瑷尔博士酵萃精研肌律微晶水

9.2 西安绿天生物技术有限公司原料功效研究

9.2.1抗炎舒缓功效检测

9.2.2神经舒缓功效检测

第十章 斑马鱼技术在化妆品行业应用中面临的挑战和机遇

10.1 斑马鱼技术在化妆品行业应用中面临的挑战

10.2 斑马鱼技术在化妆品行业应用中面临的机遇

第十一章 斑马鱼技术在化妆品行业应用的展望

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化妆品功效检测现状

第一章

2016~2022年中国化妆品市场规模呈现持续增长态势，预测2023年将达到9182亿元，其中，护

肤品市场份额为4230亿元，是彩妆市场的近三倍。

化妆品市场规模的增长，对于化妆品检测行业的发展起到至关重要的促进作用。新规规定，除清

洁、卸妆、美容修饰、芳香等仅具物理作用的功效宣称外，其它功效宣称的化妆品必须对宣称的功效

进行评价，并提交相应证据，这催生出规模庞大的功效检测市场。

青眼情报根据2021年注册/备案数据，以及一些检测机构目前对于功效检测的报价，估算出2021

年化妆品功效检测的市场规模为28.77亿元。近5年中国化妆品市场规模的复合增长率为11.6%，因此

可以预估2023年化妆品功效检测的市场规模约为40亿元。

斑马鱼技术应用白皮书 02

1.1 市场规模

2017-2023年中国化妆品市场规模（单位：亿元/人民币）

数据来源：青眼情报

4130 4743

5300

5879

6858

7576

9182

50

2017 2018 2019 2020 2021 2022 2023

03 斑马鱼技术应用白皮书

2022年8月，国家药监局发布《化妆品检验机构资质认定条件（征求意见稿）》规定了检验机构

在组织机构、管理体系、检验能力、人员、设施和环境、仪器设备等方面应当达到的条件要求。

检验机构应与其人员建立劳动、聘用或录用关系，不得雇

用已在其他化妆品检验机构从业的人员，不得雇用法律法

规规定限制从事化妆品检验工作的人员。 组织机构

开展人体安全性与功效学评价检验的检验机构应当建立受试

者知情管理制度和志愿者管理体系，并具备相应的处置化妆

品不良反应的能力。 管理体系

检验机构应当依据现行有效的国家标准、技术规范、补充检

验方法等开展检验活动，并具有对检验检测方法进行确认或

预评价的能力。 检验能力

从事化妆品检验活动的人员应当持证上岗。检验人员中具有

中级以上（含中级）专业技术职称或同等能力人员的比例应

当不小于20%。

人员

1.2 检测机构数量以及案例

1.国家政策对检测机构的认定愈发严格

斑马鱼技术应用白皮书 04

虽然政策对检测机构的认定要求严格，但新规落地，行业内普遍认为是对检测机构的利好，药监

局官方数据显示注册备案的机构数量呈增长趋势。

从时间分布来看，截至2022年底，国家药监局官网公示的化妆品注册和备案检验检测机构合计

359家，2022年新增47家，机构数量增长放缓。

检验机构应当根据实际需要设置独立的理化检验、生物学检

验、毒理学试验、人体安全性和功效学评价检验等实验室。 设施环境

检验机构应当具备开展化妆品检验活动所需的仪器设备（包

括软件）、标准物质（含参考物质）或标准菌（毒）种等，

其配置应当满足相关规定。检验机构应当对其拥有独立支配

权和使用权。 仪器设备

2.检测机构的数量平稳增长

187

75

50 47

2019年及以前 2020年 2021年 2022年

化妆品注册备案检验检测机构增加数量（家）

从地域分布来看，目前官方机构主要集中在北京、上海、广东、重庆、四川等地。广东省最多，

位居全国第一，广东又集中于广州和深圳两地。因此可以看出，检测机构其分布与化妆品行业的分布

和当地经济发展水平有关。

数据来源：国家药品监督管理局

05 斑马鱼技术应用白皮书

自新规出台，市场对功效检测的需求急剧增加，订单量爆发式增长。彼时，相较于市场需求而言

，功效检测机构的增长速度是偏慢的。但如今，不少有实力的工厂、品牌、平台纷纷自建实验室，或

投资成立化妆品检测公司，打通研发、生产、功效评价的闭环。

3.产业链各端纷纷入局，满足更多功效检测需求

斑马鱼技术应用白皮书 06

环特生物是一家以斑马鱼生物技术应用为核心的国家高新生物科技企业。作为国内唯一获得国家

CNAS、CMA、AAALAC国际认证、实验动物生产和使用许可证的斑马鱼公司，多项技术成果先后荣

获德国纽伦堡国际发明金奖、英国国际发明展金奖及杰出创新奖和中国发明协会发明创业奖项目奖金

奖等多项发明类国内外大奖。

第三方检测机构：环特生物

● 国内唯一获得国家CNAS、CMA、AAALAC国际认证、实验动物生产和使

用许可证的斑马鱼公司

● 已申请国家发明专利57项，已获授权27项，发表国内外论文150余篇

● 创始人为国际知名斑马鱼应用研究及药物研发科学家

● 技术核心团队由50多名具有丰富斑马鱼研究经验的专家组成，学历全部为

硕士及博士

● 基于对研究的斑马鱼生物技术，形成“一轴两翼”的创新检测平台

机构名称 环特生物

成立时间 2010年

优势

07 斑马鱼技术应用白皮书

2018年国家决策建设粤港澳大湾区，白云区规划构建了白云美业大湾区。白云区政府设立白云美

湾产业发展领导小组，下设“白云美湾产业发展办公室”，统筹管理全产业链集群白云美湾项目工程

。“白云美湾国际化妆品研究院集群”是白云美湾大项目中子项目之一，2020年由白云区政府牵头，

引入国内1（江南大学）+19家（国内其他）高校及科研院所，在白云区设立各自研究院，拎包入住。

研究院人员薪酬，研发设备，研究院装修等成本由区政府承担，研究院任务从事化妆品新原料和新产

品研究及科技成果转化。

成果转化具体工作由白云区属国企牵头、联合区内化妆品数十家头部企业：娇联实业、阿道夫、

阿芙、卡姿兰、诗妃等共同投资成立的“广州白云美湾科技发展有限责任公司”承担。广州白云美湾

检测有限公司为广州白云美湾科技发展有限责任公司的全资子公司。

科研机构端：白云美湾检测

● 美湾检测场地位于白云娇兰大厦，检验场地共约1500平方米，人员30人

，中级职称6人

● 覆盖功效评价，理化分析以及微生物检测三个板块

● 与环特生物科技有限公司共同打造的斑马鱼实验室，配备了顶尖的高通量

斑马鱼检测实验室。通过对斑马鱼技术应用场景的充分深度挖掘，承接“白云

美湾国际化妆品研究院集群”从原料至配方研发的全部检验检测及数据验证服

务

机构名称 广州白云美湾检测有限公司

成立时间 2021年

优势

斑马鱼技术应用白皮书 08

在化妆品新规之下，许多国内品牌都通过自主组建或合作方式建立实验室和检测中心。2013年建

立的欧诗漫生物股份有限公司化妆品品质与功效测试中心，下设微生物实验室、功效实验室和理化实

验室，也是品牌立足行业的底气。

品牌拥有自己的检验检测技术手段，意味着能最真实地掌握产品的实际数据，稳住产品质量。从

整个行业来看，这也将成为提高品牌竞争力的重要部分。

品牌端：欧诗漫功效测试中心

● 已累计拥有各项专利146项，主导或参与制定标准33项

● CNAS国家实验室认可，是浙江省最早获得CNAS国家实验室认可的化妆品

生产企业

● 覆盖化妆品理化检测、微生物检测、防腐功效测试、功效和安全性评价等

业务

机构名称 欧诗漫生物股份有限公司化妆品品质与功效测试中心

成立时间 2013年

优势

第二章

斑马鱼技术用于化妆品评价的优势

及科学基础

斑马鱼作为模式生物用于评价实验的主要优势如下[1-2]：

①与人类基因相关性高。斑马鱼是继人和小鼠之后第三个完成全基因组测序的脊椎动物，与人的

基因组同源性高达87%，在斑马鱼上做试验所得到的实验数据及结论在多数情况下对人体也有积极和

重要的参考价值。与哺乳类动物生物结构和功能及信号传导通路高度相似，作为细胞体外模型与人体

临床评价之间的重要过渡，可以为化妆品的安全和功效评估提供重要的依据。

②实验周期短、费用低、样品用量少。大部分斑马鱼实验可以在2小时到72小时内完成，样品用

量为mg级别。大大节省了化妆品及原料样品的制备时间和成本，克服了常规的哺乳类动物体内实验

周期较长、样品用量大、成本高等缺点。

③结果直观。斑马鱼幼鱼通体透明，皮肤生理变化，如炎症反应、黑色素生成、氧化应激作用等

能够在显微镜下被直接观察，或者应用荧光图像等表型分析方法，对功效与安全性进行直观展示。

④可实现高通量筛选。斑马鱼幼鱼体长约1-4mm，是目前唯一适合微孔板高内涵、高通量和全

自动化分析的脊椎动物模型，非常适合于进行早期和大规模的化妆品原料及配方组合的高通量筛选。

⑤方法简便。常用的胚胎实验可直接在细胞培养板上完成，方法简便，并可用显微镜直接观测；

大多数样品的暴露方式可以选择直接溶解于培养水体系中。

⑥符合3R原则。欧盟关于动物实验的相关指令《Council Directive 2010/63/EU》规定自主进食

之前的鱼类可不受动物实验限制，因此，使用受精后5天以内不自主进食的斑马鱼进行化妆品评价实

验符合国际化妆品动物实验禁令的相关要求。

斑马鱼技术应用白皮书 10

2.1 斑马鱼技术的优势

11 斑马鱼技术应用白皮书

①皮肤结构的相似性。已经有大量的研究成果证实了斑马鱼与人类的皮肤结构和功能具有高度的

相似性。斑马鱼的皮肤结构与人类具有相似的三个层级，即表皮层和基底膜区、真皮层、皮下组织，

且每一个层级都具有与人类皮肤相似的功能和结构[3]。

②皮肤相关生物信号传导的相似性。斑马鱼皮肤结构中多种生物传导信号通路与人类皮肤中是相

似的，例如，斑马鱼皮肤结构中的黑色素在合成、转运、表达、代谢等各个方面都与人体皮肤中的黑

色素非常相似[4]。事实上，斑马鱼身上的条纹外观就是其皮肤中黑色素的表达结果。2013年，环特生

物与上海交大附属新华医院合作，用斑马鱼研究人体遗传性皮肤色素异常沉着疾病发病机制的文章在

人类遗传学顶级期刊发表[5]。

②受试物的暴露和吸收方式的相似性。化妆品功效评价中使用的是受精后5天以前的斑马鱼胚胎

或幼鱼，这一阶段的斑马鱼尚未开口进食，受试物添加到培养环境的水中主要经皮吸收，这一过程与

化妆品在人体皮肤上的涂抹经皮吸收过程非常相似。

2.2 斑马鱼技术的科学基础

参考文献

[1]彭冠杰, 郭清泉. 美白化妆品的功效评价—动物试验法[J]. 日用化学品科学, 2019, 42(12): 5.

[2]CHOI T Y, KIM J H, KO D H, et al. Zebrafish as a new model for phenotype-based screening of melanogenic

regulatory compounds[J]. Pigment Cell Research, 2007, 20(2): 120-127.

[3]Chang WJ, Hwang PP. Development of zebrafish epidermis. Birth Defects Res C Embryo Today. 2011 Sep;

93(3): 205-14.

[4]Cooper CD. Insights from zebrafish on human pigment cell disease and treatment. Dev Dyn.2017 Nov;246(11):

889-896.

[5]Li M, Cheng R, Liang J, et al. Mutations in POFUT1, encoding protein O-fucosyltransferase 1,cause generalized

Dowling-Degos disease. Am J Hum Genet. 2013 Jun 6;92(6): 895-903.

斑马鱼技术应用白皮书 12

第三章

斑马鱼技术的相关标准

表1.国内外部分斑马鱼技术相关标准方法

OECD 250（2021）

ISO/TS 22082（2020）

OECD 236（2013）

OECD 234（2011）

ISO 15088（2007）

OECD 229（2009）

OECD 230（2009）

内分泌活性物质 斑马鱼胚胎测试法

纳米技术 基于斑马鱼胚胎模型的纳米

材料毒性评价

化学品 鱼类胚胎急性毒性试验

化学品 鱼类性发育试验

水质 急性毒性 斑马鱼卵法

化学品 鱼类生殖毒性短期试验方法

化学品 鱼类雌激素、雄激素和芳香

酶抑制活性试验方法

-

征求意见中

-

-

HJ 1609-2019

GB/T35517-2017

GB/T35515-2017

国际标准 国内对应标准 标准名称

斑马鱼在国际上已经应用于生命科学、医药、保健食品、化妆品、环境监测等行业，也得到了相

关政府部门的认可。随着测序技术、基因编辑等技术的日臻完善，使得斑马鱼在更多领域得到了更加

广泛的应用。

2003年，美国国立卫生研究院（NIH）将斑马鱼列为继小鼠和大鼠之后的第三大脊椎类模式生物

。美国环境保护署（EPA）在2007年启动化学品毒性研究项目（ToxCast）将斑马鱼作为首选的脊椎

类动物模型，并已公布了相关研究的进展和成果。2009年，斑马鱼安全和毒理学评价方法通过了美国

食品药品监督管理局（FDA）和欧洲药品监督管理局（EMA）的GLP认证，标志着斑马鱼安全性评价

数据正式被欧美监管部门认可。美国FDA建立了自己的斑马鱼实验室，用于进行药品、食品及化妆品

的安全性研究和评价，并于2013年在其官网发表文章介绍了斑马鱼在药物安全性评价方面的价值。

在标准方面，经济合作与发展组织（OECD）和国际标准化组织（ISO）已经发布10余项用斑马鱼

进行毒理测试的标准，涵盖了斑马鱼急性毒性、长期毒性、胚胎毒性、生殖毒性、纳米材料毒性等方

面。对应国际标准，我国也已经发布了13项相关的毒理学标准。详见表1。

斑马鱼技术应用白皮书 14

3.1 世界各国及地区的相关标准

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

化学农药环境安全评价试验准则 第12

部分：鱼类急性毒性试验

化学品 鱼类急性毒性试验

化学品 生物富集流水式鱼类试验

化学品 生物富集半静态式鱼类试验

化学品 鱼类幼体生长试验

化学品 鱼类胚胎和卵黄囊仔鱼阶段的

短期毒性试验

工业废水的试验方法 鱼类急性毒性试验

化学品 鱼类早期生活阶段毒性试验

化学品 鱼类延长毒性14天试验

危险化学品鱼类急性毒性分级试验方法

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

国际标准 国内对应标准 标准名称

在我国，自上世纪90年代开始有研究学者采用斑马鱼为模式动物开展有关研究工作。2021年中

国发表的斑马鱼相关研究成果占比已经成为全球第一。2011年我国科技部将斑马鱼安全性评价技术列

入国家“十二五重大新药创制”科技重大专项2012新增课题的关键技术开发子课题并在后续多年给予

持续资助。2020年12月，中国发布了《GB/T 39649-2020实验动物 实验鱼质量控制》，对斑马鱼作

为实验动物的要求及质量控制进行了明确规定，为斑马鱼在更多产业的应用奠定了扎实的基础。

随着《化妆品监督管理条例》的颁布和实施，斑马鱼在化妆品产品和原料开发中的应用得到了快

速推广和普及。首先，在华南、华东和华北三个化妆品产业最主要的核心区域都有多家斑马鱼技术服

务公司服务于化妆品相关研究；其次，云南贝泰妮、广州娇兰、养生堂、雅兰（国际）等化妆品行业

头部企业纷纷建立了自己的斑马鱼实验室；第三是斑马鱼技术评价方法的标准建设工作快速推进，目

前正式发布的化妆品功效测试斑马鱼实验方法团标已经有10项之多，还有一系列方法标准正在制订之

中。表2是目前斑马鱼技术在化妆品领域应用中已发布的团体标准。

3.2 我国对斑马鱼评价技术认可度及相关标准

15 斑马鱼技术应用白皮书

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

现行

现行

现行

现行

现行

现行

现行

现行

现行

现行

现行

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

浙江省健康产品

化妆品行业协会

广东省毒理学会

上海日用化学品

行业协会

浙江省健康产品

化妆品行业协会

浙江省健康产品

化妆品行业协会

浙江省健康产品

化妆品行业协会

浙江省健康产品

化妆品行业协会

广州开发区黄埔

化妆品产业协会

广州开发区黄埔

化妆品产业协会

广州开发区黄埔

化妆品产业协会

广州开发区黄埔

化妆品产业协会

化妆品美白功效测试 斑马鱼胚

胎黑色素抑制功效测试方法

斑马鱼胚胎急性毒性测试 A法

和B法

化妆品黑色素抑制测试-斑马

鱼胚胎测试方法

化妆品抗皱功效评价 斑马鱼

幼鱼尾鳍皱缩抑制率法

化妆品紧致功效评价 斑马鱼

弹性蛋白基因相对表达量法

化妆品舒缓功效评价 斑马鱼

幼鱼中性粒细胞抑制率法

化妆品紧致功效评价 斑马鱼幼

鱼弹性蛋白基因相对表达量法

化妆品 舒敏的测定 斑马鱼胚法

化妆品 温和刺激性的测定

斑马鱼胚法

化妆品 美白功效的测定

斑马鱼胚法

化妆品 急性毒性的测定

斑马鱼胚法

序号 团体名称 标准编号 标准名称 状态

斑马鱼技术应用白皮书 16

表2. 基于斑马鱼技术在化妆品领域的团体标准

数据来源：全国团体标准信息平台

第四章

斑马鱼技术用于化妆品评价的专利申报统计

1

2

3

4

5

6

7

8

9

实质审查

实质审查

实质审查

专利转让

实质审查

实质审查

实质审查

实质审查

实质审查

CN202111180369.1

CN202110135362.1

CN202210470208.4

CN201010547814.9

CN202110461701.5

CN202010872184.6

CN202010886966.5

CN202110486358.X

CN202010875617.3

利用斑马鱼评价婴童

化妆品眼刺激的方法

一种应用斑马鱼鱼胚

进行化妆品温和刺激

性评价的方法

利用斑马鱼评价化妆

品基础原料对婴幼儿

发育毒性的方法

在整体斑马鱼上进行

酶联免疫吸附检测的

方法及其应用

斑马鱼胚胎在刺激性

评价中的应用以及刺

激性评价方法

一种利用斑马鱼模型

评价抗氧化和淡斑亮

肤功效的方法

一种评价化妆品补水

保湿功效的方法

一种评价化妆品原料

舒缓功效的方法

一种评价化妆品对皮

肤刺激性的方法

青蛙王子(福建)婴童护理用品

有限公司、华东理工大学

广州鲁比生物科技有限公司

华东理工大学、青蛙王子(福建)

婴童护理用品有限公司

杭州环特生物科技有限公司

广州山海生物科技有限公司

南京新环检测科技有限公司

南京新环检测科技有限公司

广州山海生物科技有限公司

南京新环检测科技有限公司

序号 名称 申请号 申请人 法律状态

表3. 基于斑马鱼技术在化妆品领域的专利申报

以“斑马鱼”为关键词，经过对Patenthub数据库的专利进行统计，结果显示自2003年至2022

年5月，斑马鱼相关的专利申报呈持续明显增长的趋势。2003年仅13项，至2021年相关专利申报总

数为292项，数量增长了约22倍，由于受疫情影响严重，2022年相关专利申报总数仅为151项。以“

斑马鱼 化妆品”为关键词，经过对Patenthub数据库的专利进行统计，结果显示目前国内斑马鱼技术

用于化妆品评价的专利有效件数为26例，其中数量占比最多的申请人为南京新环检测科技有限公司，

共有6件，其余申请人均为1-2件，详见表3。

斑马鱼技术应用白皮书 18

序号 名称 申请号 申请人 法律状态

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

实质审查

实质审查

实质审查

公开

公开

授权

实质审查

实质审查

实质审查

实质审查

实质审查

一种评价化妆品抗衰

老化功效的方法

一种评价化妆品和保

健食品抗光老化、糖

基化功效的方法

一种评价化妆品对皮

肤炎症舒缓或修复功

效的方法

瓜蒌、苦杏仁或其复

方提取物在制备用于

修复光老化损伤的化

妆品中的用途

螺旋藻γ-亚麻酸的新

用途

3-(5-噁唑基)苯酚在

美白方面的应用及其

制备方法

一株产透明质酸的鼠

李糖乳杆菌E2及其应用

一株短双歧杆菌NX-5

及其在抗氧化中的应用

化合物Terphenyllin

在制备抑制黑色素生

成的产品中的应用

一株长双歧杆菌NX-8

及其在制备抗衰老药

物中的应用

一株产透明质酸的格

氏乳杆菌LS03在制备

保湿抗皱产品中的应用

南京新环检测科技有限公司

南京新环检测科技有限公司

南京新环检测科技有限公司

上海小方制药股份有限公司

中国科学院水生生物研究所

深圳碳希生物科技有限公司、

深圳市聚华太科技有限公司、

深圳百奥捷生物科技有限公司

佛山市朗芯生物科技有限公司、

广东南芯医疗科技有限公司

广东南芯医疗科技有限公司、

广州悦芯科技有限公司、佛山

市朗芯生物科技有限公司

厦门大学、自然资源部第三海

洋研究所

广东一元兰欣生物科技有限公

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、

广东南芯医疗科技有限公司

19 斑马鱼技术应用白皮书

序号 名称 申请号 申请人 法律状态

21

22

23

24

25

26

CN201911066745.7

CN202210573155.9

CN202210573249.6

CN202010438931.5

CN201811511740.6

CN201710427804.3

有权专利

实质审查

实质审查

实质审查

实质审查

实质审查

一种神秘果叶复合物

及在抗黑色素形成产

品中的应用

一种小檗碱衍生的碳

量子点及其制备方法

与应用

一种羧甲基壳聚糖衍

生碳量子点及其合成

方法与应用

银耳修护补水面膜

一种基于小型鱼类胚

胎的美白效果评价方法

用于化妆产品的毒物

试验

中国热带农业科学院南亚热带

作物研究所

苏州伊瑞斯科技有限公司

苏州伊瑞斯科技有限公司

广东创美抗衰老研究有限公司

广东工业大学

水中银(国际)生物科技有限公司

斑马鱼技术应用白皮书 20

第五章

斑马鱼技术用于化妆品研究的成果发表

急性胚胎毒性

光毒性

美白

抗炎（祛痘）

改善微循环

祛斑

抗氧化

抗光老化

抗过敏

抗炎舒缓

促进伤口愈合

促进斑痕淡化

促进组织再生

补水保湿

防晒/晒后修复

胚胎

胚胎

胚胎

胚胎

胚胎

胚胎

胚胎

成鱼

原肠早期胚胎

胚胎

幼鱼

胚胎

胚胎

胚胎

胚胎

胚胎

成鱼

成鱼

成鱼

成鱼

成鱼

成鱼

成鱼

死亡率、孵化率、畸形率、畸形种类

死亡率、卵凝结、体节异常等

黑色素含量

需对胚胎染色，检测体内ROS

节间血管直径

黑色素

ROS生成率，细胞死亡率

尾鳍面积

胚胎死亡率，存活率，畸形率

类胰蛋白含量

断尾处中性粒细胞和巨噬细胞数量

炎症细胞数量

中性粒细胞数量

炎症细胞数量

巨噬细胞数量

存活率，卵黄囊大小

尾鳍生长情况，PCR

中性粒细胞数量

色素减少量

尾鳍修复状态：黑色素，新生血管，凋亡细胞

巨噬细胞，坏死细胞

鱼尾皱缩情况

鱼鳍表型损伤程度

安全性

功效性

项目评价 评价类型 评价模型 代表性评价指标

表4. 利用斑马鱼模型建立的化妆品常见评价方法

目前，国内外关于斑马鱼在化妆品中应用的报道主要集中在化妆品成分安全性评价和防晒美白原

料的功效评价。文献中利用斑马鱼模型建立的化妆品常见评价方法见表4。

斑马鱼技术应用白皮书 22

随着美白逐渐成人们的审美标准，美白产品市场发展十分迅速，此类产品已经成为护肤产品的主

流，同时人们也越来越青睐天然温和、安全有效的美白产品。目前对于美白活性物质的研究多用豚鼠

皮肤或小鼠黑色素瘤细胞等作为模型，而这些模型均存在不同程度的缺点，例如，豚鼠皮肤成本较高

，测试周期长，，而小鼠黑色素瘤细胞操作复杂，重现性较低等。

斑马鱼身体的色素表型来源于神经嵴（NeC）衍生的干细胞，通过中间祖细胞分化而成的黑素细

胞（Melanophores）、黄色素细胞（Xanthophores）和虹色细胞（Iridophores）（图1）[1]。与

人类黑素合成的基因相似，斑马鱼也是几个特定的基因控制着黑素生成、相关细胞的发育调节。例如

SOX10控制小眼相关转录因子（MITF）的转录，MITF是黑素生成相关酶的表达调节因子，包括酪氨

酸酶、TRP-1、TRP-2和Pmel。黑素的形成、转运和代谢是美白祛斑化妆品研究开发的重点，斑马鱼

胚胎模型身体表面本身有黑素沉淀，可直接用于黑素抑制效应的评价，可大大简化美白活性成分和美

白产品的功效评价实验过程。

5.1 斑马鱼技术在国际化妆品研究的现状

图1 斑马鱼胚胎是研究黑素细胞发育和美白功效评价的理想模型（A）

3 dpf幼体的侧向图像（放大3倍）；（B）5 dpf斑马鱼头部的背面图像（放

大20倍）；（C）斑马鱼皮肤的层状结构

5.1.1 祛斑美白功效评价

23 斑马鱼技术应用白皮书

目前已经有多种美白剂的活性通过其对斑马鱼胚胎中黑素和酪氨酸酶的抑制作用得到证实，例如

维A酸、腺苷、曲酸、没食子酸、熊果苷、烟酰胺等。1-苯基-2-硫脲（PTU）是一种含硫的酪氨酸酶

抑制剂，常用于抑制黑素的生成，0.2 mmol/L的PTU能够让斑马鱼胚胎保持透明不形成色素，在斑

马鱼实验中被广泛应用。Jae Kyoung Chae等[2]采用斑马鱼模型研究一种木脂素衍生物Gomisin N调

节黑素合成的作用，结果显示Gomisin N可有效抑制斑马鱼体内的黑素生成，PTU（1, 10, 100 μ

mol/L）为阳性对照组（图2）。用浓度为1, 10, 20和30 μmol/L的Gomisin N处理斑马鱼胚胎72 h

，然后测量黑素生成的水平，可观察到Gomisin N处理的胚胎以浓度依赖性方式降低黑素含量。

斑马鱼皮肤中的黑色素调控机制与人类高度一致，且生成速度快，肉眼能在显微镜下清晰观察，

配合图像处理技术即可对化妆品减少黑色素的程度和体内酪氨酸酶活性进行定量分析，实现对美白功

效的评价。Cha等[3]通过斑马鱼模型研究发现两种海藻植物腔昆布（EC）和裂叶马尾藻（SS）的提取

物有抑制酪氨酸酶活性的作用，有望作为化妆品的美白剂。Lin等[4]选用斑马鱼体系评价红车轴草中提

取出的鹰嘴豆素A的体内安全性和黑色素抑制效应，证实88mol/L鹰嘴豆素A不具有毒性，且其黑素

抑制和酪氨酸酶抑制效应较为明显。

CHEN等[5]选择了莽草酸途径中的8种化合物：苯甲酸、对香豆酸、香草酸、丁香酸、奎宁酸、莽

草酸、一水合橙酚和苯基丙酮酸，以斑马鱼为动物模型，验证了莽草酸途径中合成化合物的美白能力

。实验结果表明，与熊果苷相比，这些化合物能够减少斑马鱼胚胎的色素沉着面积。在较高浓度（

图2 Gomisin N抑制斑马鱼的黑素生成

斑马鱼技术应用白皮书 24

Chen等[6]合成了具有潜在抑制酪氨酸酶能力的新型曲酸衍生物（KADs），并通过评估B16F10细

胞和斑马鱼模型中黑色素含量和细胞内酪氨酸酶活性的抑制，进一步证实了KAD2的抗黑色素生成活

性。结果表明，KAD2可以抑制斑马鱼体内的色素沉着。

图3. 8种莽草酸途径化合物对500MM时斑马鱼色素沉着的影响。以熊果苷为对照组。

化合物1、2、5、7、8均无明显影响。

图4. KAD2对斑马鱼色素沉着的影响

25 斑马鱼技术应用白皮书

500μmol/L）下，莽草酸对酪氨酸酶的抑制作用达到78.1±5.0%。说明在本研究中使用的8种莽草酸

途径化合物中，莽草酸是最有效的酪氨酸酶抑制剂，也是最有效的作为皮肤美白活性成分的化合物。

图4. 芝麻醇对斑马鱼黑素生成的影响。(a)观察受精后48和72小时胚胎对斑马鱼色素沉着

的影响。(b)使用ImageJ软件将色素面积密度归一化为对照胚胎。(c)收集约200个胚胎，

并在裂解缓冲液中溶解。离心后，用1N氢氧化钠溶解黑色素。总黑色素含量采用合成黑色

素进行定量。(d)为了测定酪氨酸酶活性，将250 lg总蛋白与L-3,4-二羟基苯丙氨酸（最

终浓度为5 mM）在37°C下孵育1小时，并使用(d).光谱仪进行定量数值用三次重复测定的

平均标准差表示。**P <与对照组相比为0.01。

斑马鱼技术应用白皮书 26

Baek等[7]研究了从芝麻中分离的芝麻酚在黑素细胞及斑马鱼中的抗黑色素形成作用。结果发现，

芝麻酚通过减少环磷酸腺苷（cAMP）的积累，强烈抑制黑色素的生物合成和细胞内酪氨酸酶的活性

。芝麻醇显著降低了黑素生成相关基因的表达，如酪氨酸酶、酪氨酸酶相关蛋白1、2（TRP-1、2）

、小眼症相关转录因子（MITF）和黑素皮质激素1受体（MC1R）。此外，芝麻醇还能诱导p38丝裂原

活化蛋白激酶（p38MAPK）和c-Junn端激酶（JNK）的磷酸化。此外，芝麻酚剂量依赖性地减少斑

马鱼色素形成、酪氨酸酶活性和黑素生成相关基因的表达。这些发现表明，芝麻酚通过调节MITF调节

黑素生成相关蛋白的基因表达来下调酪氨酸酶活性和黑素生成，从而抑制黑素合成其促进了melan-a

细胞中p38和JNK的磷酸化。

参考文献

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2017, 246(11): 889-896.

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MAPK/ERK signaling pathways in melanocytes[J]. International journal of molecular sciences, 2017, 18(2): 471.

[3] CHA S H, KO S C, KIM D, et al. Screening of marine algae for potential tyrosinase inhibitor: those inhibitors

reduced tyrosinase activity and melanin synthesis in zebrafish[J]. J Dermatol, 2011, 38(4):354-363.

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capability of shikimic acid pathway compound. Eur Rev Med Pharmacol Sci. 2016;20(6):1214-20. PMID: 27049279.

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kojic acid derivatives in B16F10 cells and zebrafish. Int J Biol Macromol. 2019 Feb 15;123:723-731.

doi: 10.1016/j.ijbiomac.2018.11.031. Epub 2018 Nov 7. PMID: 30414415.

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doi: 10.1111/exd.12765. Epub 2015 Jul 14. PMID: 26010596; PMCID: PMC4744993.

27 斑马鱼技术应用白皮书

5.1.2 抗氧化功效评价

图3. EMC减轻斑马鱼体内AAPH诱导的氧化损伤。（A）斑马鱼存活率；（B）斑马鱼心率；

（C）AAPH刺激斑马鱼的细胞内ROS生成；（D）AAPH刺激斑马鱼细胞死亡；

（E）AAPH刺激的脂质过氧化斑马鱼。使用IMAGE J软件测定整个斑马鱼体的相对荧光

强度。实验分三次进行，数据表示为平均值±SE。*与AAPH治疗组相比，P<0.05，

**P<0.01，与对照组相比。

氧化应激是氧化剂和抗氧化剂之间的失衡，主要由ROS引起，可能导致细胞损伤[8]。细胞氧化损

伤的累积会导致各种疾病，如炎症、心血管疾病、糖尿病、肥胖症和异常衰老[9]。因此，抑制氧化应

激被认为是预防这些疾病以及对抗衰老的策略。

从海藻中制备的硫酸多糖是营养食品、制药和化妆品工业中的潜在成分。Wang等[10]使用斑马鱼

模型研究了硫酸多糖的体内抗氧化活性。结果显示，硫酸多糖有效地改善了AAPH引起的热跳动障碍

，并且显著抑制了AAPH刺激的斑马鱼的ROS生成、细胞死亡和脂质过氧化，所有效应均呈剂量依赖

性。这些结果表明，硫酸多糖具有强大的体外和体内抗氧化活性，并表明硫酸多糖具有抗衰老的潜力

。

斑马鱼技术应用白皮书 28

图4. PS-4对H2O2诱导的斑马鱼心率(A)和存活率(B)改变的影响. PS-4对H2O2诱导的

斑马鱼ROS生成(C)、细胞死亡(D)和脂质过氧化(E)的抑制作用。使用荧光分光光度计定

量分析ROS、细胞死亡和脂质过氧化水平。实验重复进行了3次，数据用平均± SE表示。

*P < 0.05.

29 斑马鱼技术应用白皮书

Kang等[11]研究了从马尾藻中分离的硫酸多糖（PS-4）对细胞和斑马鱼氧化应激的保护作用。首

先，采用了多种酶提取方法，包括5种酶和四种蛋白酶。在酶提取物中，红葡萄球藻辅助提取物（STC

）对过氧化氢（H2O2）的清除活性最强。从STC中分离出5个多糖（PS-1~5），采用离子交换柱层

析纯化。然后评价了这些组分的抗氧化活性。PS-4具有最强的清除自由基和抗氧化活性。PS-4的硫

酸盐多糖含量高于STC。因此，硫酸盐多糖比例的增加可能是由于在细胞系和斑马鱼中对H2O2介导的

细胞损伤和氧化应激的保护作用。这些结果表明，PS-4可能是功能性食品和化妆品中的一种有效的抗

氧化剂。

参考文献

[8] D’Angelo, G.; Chimenz, R.; Reiter, R.J.; Gitto, E. Use of Melatonin in Oxidative Stress Related Neonatal

Diseases. Antioxidants 2020, 9, 477.

[9] Wang, L.; Oh, J.Y.; Kim, H.S.; Lee, W.; Cui, Y.; Lee, H.G.; Kim, Y.-T.; Jeon, Y.-J.; Ko, J.Y. Protective effect

of polysaccharides from Celluclast-assisted extract of Hizikia fusiforme against hydrogen peroxide-induced oxidative

stress in vitro in Vero cells and in vivo in zebrafish. Int. J. Biol. Macromol. 2018, 112, 483–489.

[10] Wang L, Jayawardena TU, Yang HW, Lee HG, Jeon YJ. The Potential of Sulfated Polysaccharides Isolated from

the Brown Seaweed Ecklonia maxima in Cosmetics: Antioxidant, Anti-melanogenesis, and Photoprotective Activities.

Antioxidants (Basel). 2020 Aug 9;9(8):724. doi: 10.3390/antiox9080724. PMID: 32784879; PMCID: PMC7465393.

[11] Kang MC, Lee H, Choi HD, Jeon YJ. Antioxidant properties of a sulfated polysaccharide isolated from an

enzymatic digest of Sargassum thunbergii. Int J Biol Macromol. 2019 Jul 1;132:142-149. doi: 10.1016/j.ijbiomac.

2019.03.178. Epub 2019 Mar 26. PMID: 30926508.

5.1.3 抗光老化功效评价

斑马鱼技术应用白皮书 30

紫外线照射被认为是导致皮肤损伤的主要因素。过度暴露于紫外线会导致晒伤、红斑、皱纹、色

素沉着和皮肤癌[12,13]。紫外线B（UVB）是紫外线的一种亚型，被认为比其他亚型紫外线对皮肤造成

更大的压力。UVB通过刺激细胞内ROS生成，导致表皮和皮肤损伤[14,15]。UVB辐射导致活性氧（ROS

）的过度积累，进而促进炎症、细胞外基质的降解和皮肤中的光老化。此外，紫外线也是导致面部色

素沉着的主要外部因素，而UVB是影响黑素细胞中黑色素合成和运输的主要途径。

Cheng等[16]等利用斑马鱼模型评估了紫草树叶提取物对UV引起皮肤损伤的化学防护能力，证实

紫草提取物具有降低吸收紫外线和降低ROS浓度的能力，从而减少UV介导的细胞凋亡，并据此认为紫

草树叶提取物有开发作为UV保护剂的潜力。

图8. EMC保护斑马鱼免受UVB引起的损害。（A）UVB照射斑马鱼产生ROS；（B）细胞死亡；

（C）NO产生；和（D）脂质过氧化。使用Image J软件测定整个斑马鱼体的相对荧光强度。

实验分三次进行，数据表示为平均值±SE。与UVB照射组相比，*P<0.05，**P<0.01，与对照

组相比，#P<0.01。

31 斑马鱼技术应用白皮书

Wang等[17]为了研究EMC的光保护作用，在斑马鱼模型中研究了硫酸多糖对UVB诱导的皮肤损伤

的影响。结果显示，UVB照射显著诱导斑马鱼的细胞内ROS生成、细胞死亡、NO生成和脂质过氧化

。然而，硫酸多糖显著降低了UVB照射斑马鱼的细胞内ROS水平，降低了细胞死亡水平，抑制了NO

生成，并减轻了脂质过氧化，且所有实验均呈现剂量依赖性。结果表明，硫酸多糖在斑马鱼体内具有

强烈的光保护作用。

斑马鱼技术应用白皮书 32

图1 GLP拮抗uvb诱导的黑素生成。GLP和焦酸对B16F10细胞(a). 的毒性作用MTT法检测

24小时照射后不同剂量UVB对细胞的毒性作用用20mJ/cm2UVB×3d（总剂量为60 mJ/ cm2）、

40 ΜG/ML GLP或UVB + GLP处理B16F10细胞。(c)离心后观察细胞颜色，氢氧化钠法测定黑色素

含量用NKI-beteb抗体标记黑素小体，用免疫荧光法观察黑素小体的分布(e)。GLP：灵芝多糖；

MTT：甲基噻唑基四唑；UVB：紫外光B

Dai等[18]筛选了从三种人参（白、红、黑人参）中分离的21个组分，研究了目标组分在斑马鱼模

型中对紫外线介导的细胞凋亡的保护作用和酪氨酸酶的抑制活性。在所有组分中，白人参中的F10具

有最强的抗紫外线和抗黑素生成活性，其对斑马鱼的色素沉着具有良好的抑制作用，这可能是由于其

潜在的酪氨酸酶抑制活性所致。这些研究结果表明，F10可以作为美白化妆品的一种成分，并在未来

被视为一种抗紫外线过滤器。

海洋鱼类衍生的生物活性肽由于其潜在的皮肤效益，已成为化妆品和功能性食品工业的一种趋势

。Chen等[19]研究了鲟鱼皮肤胶原蛋白水解物对斑马鱼UVB照射诱导的光损伤的影响。结果发现，鲟

鱼皮肤胶原蛋白水解物可减轻UVB辐射引起的氧化损伤，在斑马鱼UVB辐射模型中，鲟鱼皮肤胶原蛋

白水解物能够修复UVB照射引起的斑马鱼皮肤损伤，具体表现为UVB修复活性、ROS清除活性、DNA

损伤保护活性和凋亡抑制活性。

灵芝多糖（GLP）是一种无毒副作用的天然抗氧化剂，可拮抗UVB诱导的成纤维细胞光老化。Hu

等[20]探讨了灵芝多糖在抑制UVB诱导的黑素生成中的作用及其可能的机制。结果表明，灵芝多糖可以

下调UVB诱导的黑素生成相关基因的表达，抑制UVB活化蛋白激A（PKA）和丝裂原活化蛋白激酶（

MAPK）的信号通路。此外，灵芝多糖可以保护线粒体免受UVB损伤，并抑制活性氧（ROS）的产生

。此外，UVB诱导的环磷酸腺苷（cAMP）也可以被抑制。

参考文献

[12] Wang, L.; Ryu, B.; Kim, W.-S.; Kim, G.H.; Jeon, Y.-J. Protective effect of gallic acid derivatives from the

freshwater green alga Spirogyra sp. against ultraviolet B-Induced apoptosis through reactive oxygen species

clearance in human keratinocytes and zebrafish. Algae 2017, 32, 379–388.

[13] Wang, L.; Kim, H.S.; Oh, J.Y.; Je, J.G.; Jeon, Y.-J.; Ryu, B. Protective effect of diphlorethohydroxycarmalol

isolated from Ishige okamurae against UVB-induced damage in vitro in human dermal fibroblasts and in vivo in

zebrafish. Food Chem. Toxicol. 2020, 136, 110963.

[14] Wang, L.; Oh, J.Y.; Yang, H.-W.; Kim, H.S.; Jeon, Y.-J. Protective effect of sulfated polysaccharides from a

Celluclast-assisted extract of Hizikia fusiforme against ultraviolet B-Induced photoaging in vitro in human

keratinocytes and in vivo in zebrafish. Mar. Life Sci. Technol. 2019, 1, 104–111.

[15] Wang, L.; Lee, W.W.; Oh, J.-Y.; Cui, Y.R.; Ryu, B.; Jeon, Y.-J. Protective Effect of Sulfated Polysaccharides

from Celluclast-Assisted Extract of Hizikia fusiforme Against Ultraviolet B-Induced Skin Damage by Regulating

NF-κB, AP-1, and MAPKs Signaling Pathways In Vitro in Human Dermal Fibroblasts. Mar. Drugs 2018, 16, 239.

[16] CHENG CC, CHOU CY, CHANG YC, et al. Protective role of comfrey leave extracts on UV induced zebrafish

fin damage[J]. J Toxicol Pathol, 2014, 27(2): 115-121.

[17]Wang L, Jayawardena TU, Yang HW, Lee HG, Jeon YJ. The Potential of Sulfated Polysaccharides Isolated

from the Brown Seaweed Ecklonia maxima in Cosmetics: Antioxidant, Anti-melanogenesis, and Photoprotective

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PMC7465393.

[18] Dai YL, Yang D, Song LH, Yang HM, Yu JB, Zheng F, Yue H, Chen CB, Wang EP. Low Molecular Weight

Oligosaccharide from Panax ginseng C.A. Meyer against UV-Mediated Apoptosis and Inhibits Tyrosinase Activity

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33 斑马鱼技术应用白皮书

参考文献

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LPS-Induced Inflammation Both in a Macrophage Cell Model via Blocking MAPK/NF-κB Signal Pathways In Vitro

and a Zebrafish Model of Embryos and Larvae In Vivo. Mar Drugs. 2020 Nov 26;18(12):593. doi:

10.3390/md18120593. PMID: 33255947; PMCID: PMC7760670.

[19]Chen B, Yu L, Wu J, Qiao K, Cui L, Qu H, Su Y, Cai S, Liu Z, Wang Q. Effects of Collagen Hydrolysate From

Large Hybrid Sturgeon on Mitigating Ultraviolet B-Induced Photodamage. Front Bioeng Biotechnol. 2022 Jun 27;

10:908033. doi: 10.3389/fbioe.2022.908033. PMID: 35832410; PMCID: PMC9271680.

[20] Hu S, Huang J, Pei S, Ouyang Y, Ding Y, Jiang L, Lu J, Kang L, Huang L, Xiang H, Xiao R, Zeng Q,

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and ROS/MAPK signaling pathways. J Cell Physiol. 2019 May;234(5):7330-7340.

5.1.4 抗炎舒缓功效评价

炎症是一种复杂的宿主对刺激和毒性条件的保护反应，被认为是一把双刃剑。Wang等[21]研究了

硫酸化日本糖多糖的抗炎作用。硫酸化日本糖多糖对脂多糖（LPS）诱导的RAW 264.7巨噬细胞和斑

马鱼的炎症具有显著的抑制作用。体外实验表明，硫酸化日本糖多糖通过下调诱导型一氧化氮合酶（

iNOS）和环氧合酶-2（COX-2）的表达，显著抑制一氧化氮（NO）和前列腺素E2（PGE2）的生成

，并通过核因子κB（NF-κB）和LPS诱导的RAW 264.7细胞中丝裂原活化蛋白激酶（MAPK）信号通

路。此外，硫酸化日本糖多糖对LPS诱导的斑马鱼炎症反应表现出强烈的保护作用，提高了存活率，

降低了心率和卵黄囊水肿的大小，并抑制了细胞死亡和细胞内活性氧（ROS）和NO的产生。其大规

模生产的便利性和显著的抗炎活性表明了硫酸化日本糖多糖在功能性食品、化妆品和制药行业的潜在

应用。

斑马鱼技术应用白皮书 34

参考文献

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antagonists: chalcones[J]. Bioorgan Med Chem, 2002, 10(12): 4035-4041.

5.1.5 安全性评价

化妆品中添加的成分越来越复杂，其对皮肤可能产生的安全风险也在不断升高，如接触性皮炎、

皮肤色素异常、痤疮及毛发损害等。在美白原料研究开发阶段，需要对测试物质进行安全性和毒理性

评价。斑马鱼的胚胎透明、柔软，可直接活体观察；外源物质的吸收容易，暴露方式简单，通常情况

下都是将药物溶解到培养水体或注射至胚胎中；斑马鱼胚胎具有较强的生物敏感性，毒性物质易使其

致畸或死亡，且不同致畸部位的敏感性不同，在胚胎期，可观察化合物作用下的卵凝结、体节形成、

尾部延展、心跳、色素沉着、孵化率、畸形率等。因此，斑马鱼以其独特的优势已经越来越多地用于

新原料开发，功效成分、动植物提取物、防腐抗菌剂、防晒剂等化妆品成分安全性的评价中。

在化妆品的安全性评估方面，可以用斑马鱼的胚胎来验证化妆品的急性胚胎毒性。将斑马鱼胚胎

暴露于不同剂量的化妆品中，观察死亡率、畸形率、畸形形态以及胚胎的孵化率，通过计算半数致死

浓度（LC50）、半数致畸浓度（EC50）、致畸指数（TI）等指标来探讨其对斑马鱼胚胎和幼鱼的急

性毒性[23]。Liu等[24]利用斑马鱼体内模型检测球形红细菌提取物（LycogenTM）的生物毒性，结果显

示浓度高达100 μmol/L的LycogenTM不会对斑马鱼产生毒性。也可以对斑马鱼整体观察评价，观察

斑马鱼各器官如心脏、脑部、鳍、身体水肿、出血、着色等毒性反应情况，统计毒性发生率，验证供

试品对斑马鱼的胚胎毒性情况[25]。

35 斑马鱼技术应用白皮书

（1）急性胚胎毒性评价

图1. 斑马鱼皮肤中性粒细胞表型图

黄色虚线区域为计算区域

斑马鱼技术应用白皮书 36

刺激性物质作用于机体后可能引发机体产生刺激、过敏等一系列的生理、生化反应，其中最主要

的是刺激反应[1]，可导致水肿、红斑、瘙痒、疼痛等症状。刺激性成分对皮肤的刺激性作用主要是通

过诱发炎症反应的通路来实现的，炎症反应的产生将使机体产生免疫应答，各种免疫细胞在趋化因子

的作用下向表皮炎症发生的部位迁移、聚集，其中中性粒细胞的敏感性和特异性最强。

斑马鱼的先天免疫系统与哺乳动物非常相似，与大多数人类免疫细胞类型相对应。斑马鱼的先天

免疫系统在受精后24小时（hpf）就开始发育，然后在32-48 hpf出现中性粒细胞[2]。斑马鱼胚胎的中

性粒细胞和人体中性粒细胞在形态、生化和生理功能上高度相似。受到外界刺激后，免疫反应的发生

将导致中性粒细胞致免疫细胞的迁移和聚集[3,4]。利用转基因荧光标记技术将斑马鱼体内中性粒细胞进

行荧光标记，当刺激性物质接触到斑马鱼皮肤时，诱导炎症反应，中性粒细胞发生免疫应答，向皮肤

表皮迁移并聚集。通过观察中性粒细胞的迁移、聚集数量可以反应其刺激性作用的强弱。

（2）刺激性评价

参考文献

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37 斑马鱼技术应用白皮书

斑马鱼体表具有色素，其色素是由来源于神经嵴的三种类型的色素细胞产生的。这些细胞包括载

黑素细胞、黄色素细胞和虹细胞。黄色素细胞和虹细胞结合形成了微黄色的条纹，载黑素细胞最终形

成了表皮上的纵向黑色条纹[1-3]。斑马鱼的黑色素形成首先开始于视网膜色素上皮细胞，随后黑色素细

胞在背部外侧沉着；皮肤上的黑色素大约在24h就可以观察到，而酪氨酸酶基因的转录和翻译发生在

早期，在视网膜色素上皮细胞形成可见色素之前7 h就可以检测酪氨酸酶mRNA的表达，在皮肤上形

成可见色素之前的3h就可以检测其酪氨酸酶的酶活性[4-6]。鉴于斑马鱼黑色素生成较快，小分子能渗

透且具有操作较容易等特点，许多研究用斑马鱼作为模型进行筛选和研究影响黑色素生成的化合物。

熊果苷作为从杜鹃花科植物熊果叶中分离出来的天然活性美白物质，在化妆品中有广泛的应用[7-8]

。陆彬等[9]以斑马鱼胚胎为模型，采用半静态暴露的方式，探讨了美白化学品熊果苷对黑色素合成的

抑制效果。定性观察表明，随着熊果苷浓度的增加，其对黑色素生成的抑制明显增强。基因表达分析

表明，熊果苷通过对眼皮肤白化病II型(OCA2)、酪氨酸酶(TYR)和银色毛发(SILV)等黑色素合成相关基

因的抑制，进而抑制了黑色素的合成。实验结果解释了熊果苷在黑色素抑制过程中的作用机理，为斑

马鱼胚胎模型在美白物质筛选中的应用提供了基础。

李春启等[10]发现舒洛地尔可以有效地抑制黑色素形成，并能彻底分解黑色素使之不可恢复，具有

诱导黑色素细胞凋亡的能力，有可能起到彻底的祛斑美白效果。实验使用斑马鱼对不同浓度舒洛地尔

的黑色素抑制效应进行评价，发现舒洛地尔对斑马鱼黑色素的抑制效应呈现浓度梯度变化，其中10μ

M舒洛地尔能有效地抑制斑马鱼黑色素的形成。进一步研究表明，舒洛地尔可以与赋形剂按照不同的

比例混合制成不同类型的祛斑化妆品。

许璟瑾[11]以斑马鱼为动物模型，对双孢蘑菇来源的β-葡聚糖在抑制黑色素形成的作用机制进行了

探究。本研究证明β-葡聚糖处理可以明显抑制斑马鱼幼鱼以及成鱼体表黑色素的沉积；且β-葡聚糖处

理可以抑制tyr、tyrp1b、dct和silv mRNA水平；此外，Western Blot和酶活性检测结果表明β-葡聚

糖能够抑制酪氨酸酶（TYR）、酪氨酸酶相关蛋白2（TRP2）和银色毛发（SILV）等关键蛋白的表达

。并且能通过抑制酪氨酸酶活性从而抑制黑色素形成。为β-葡聚糖在美白产品领域的开发和应用方面

提供了有力支撑。

5.2 斑马鱼技术在国内化妆品研究的现状

5.2.1 祛斑美白功效评价

斑马鱼技术应用白皮书 38

许璟瑾等[12]利用斑马鱼筛选金线莲具有抑制黑色素形成的活性组分，克服了体外细胞模型和哺乳

动物模型的不足。实验结果表明，加入金线莲醇提物组与加入其他两种组分（醇沉物组和总提取物组

）的斑马鱼相比较，黑色素和黄色素沉着明显减少，初步筛选出金线莲醇提物在斑马鱼黑色素形成过

程中具有最佳的抑制效果；另外对金线莲醇提物如何抑制黑色素形成进行了初步的机理研究，结果显

示：金线莲醇提物通过抑制黑色素相关基因的mRNA表达，进而抑制酪氨酸酶活性，减少黑色素的合

成，从而发挥美白功效；此外，金线莲醇提物在斑马鱼黑色素已经大量形成的情况下其抑制效果依旧

显著，并且这种抑制效果具有可逆性。

图. 检测β-glucan对72 H斑马鱼体表黑色素沉积的影响

A~E 为群拍图，a1~e1 为侧视图，a2~e2为俯视图；F 为侧面观黑色素相对面积，G 为

背面观黑色素相对面积；图中比例数值为统计数据；比例尺如图中所示。

39 斑马鱼技术应用白皮书

张文娟等[13]采用斑马鱼作为实验模型评价水仙花提取物对黑色素合成的抑制效果。实验结果表明

，水仙花提取物能够通过抑制酪氨酸酶活性以及黑色素合成相关基因的表达，来有效抑制斑马鱼胚胎

黑色素的合成。在一定的浓度范围内，药物浓度越高，抑制效果越明显。通过实验得出，能够有效抑

制斑马鱼黑色素合成且对其生长发育无影响的最适合浓度为500 μg /mL。实验检测出水仙花提取物

处理后斑马鱼体内酪氨酸酶活力的降低，且通过半定量PCR进一步检测出黑色素合成相关基因的

mRNA的表达都下调，还通过原位杂交检测了相关基因在时空上的表达，结果都显示各个基因表达减

少。

图 6 金线莲醇提物对斑马鱼幼鱼黑色素的抑制作用

Fig. 6 The inhibitory effect of Anoectochilus roxburghii alcohol extracts

on melanogenesis in zebrafish larvaeA~C：表观图；D：酪氨酸相对酶活力；

E：基因扩增电泳图。1：空白对照；2：500 μg/mL；3：200 μg/mL Arbutin。

图中斑马鱼为5 d的幼鱼。

斑马鱼技术应用白皮书 40

图 4 水仙醇提物抑制斑马鱼胚胎黑色素相关基因的表达

注: 差异显著性分析均是与对照组(WT)相比较，*P < 0. 05，**P＜0. 01，***P＜0. 001.

41 斑马鱼技术应用白皮书

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斑马鱼技术应用白皮书 42

图. 大麻叶提取物对斑马鱼体内ROS水平的影响

氧化应激是指机体在遭受各种有害刺激时，体内的氧化系统与抗氧化系统平衡被打破，致使高活

性分子如活性氧簇（Reactive Oxygen Species，ROS）产生过多，氧化程度超出氧化物的清除能力

，从而导致细胞损伤的状态[14]。所以可以通过检测机体内的ROS水平来反映化合物诱导是否引起机体

的氧化应激反应。ROS是斑马鱼体内正常的代谢产物，能被特异性的染料所检测，加上斑马鱼鱼胚透

明的特点使得检测结果更加明显，用斑马鱼体内ROS检测模型检测ROS水平具有可靠、快速、高效、

经济、高通量等优点[15]，因此选择斑马鱼作为该试验的试验模型。

研究表明，大麻二酚（CBD）是一种很好的抗氧化剂，在抑菌性、抗氧化性和防晒功能上效果显

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

护肤品。万庆家等[17]通过观察大麻叶提取物对斑马鱼鱼胚体内活性氧（ROS）水平的影响，研究大麻

叶提取物的抗氧化功效。研究结果表明，不同浓度的大麻叶提取物对脂多糖（LPS）刺激产生的ROS

分泌量均具有一定水平的抑制作用，且在质量浓度为2.0 mg/mL时表现出显著的抑制效果。研究证明

大麻叶提取物在化妆品的应用中具有潜在的抗氧化功效。

5.2.2 抗氧化功效评价

43 斑马鱼技术应用白皮书