附肢结构的变化是脊椎动物进化中关键转变的基础。沿着近端-远端轴添加骨骼元素促进了关键转变，包括鳍到肢体的转变，允许产生不同的运动模式。在这里，我们确定了在胸鳍中形成额外长骨的斑马鱼突变体。这些新骨骼整合到肌肉组织中，形成关节，并与相邻元素连接。这种表型是由以前未被识别的附肢模式调节因子vav2和waslb的激活突变引起的，它们在一个共同的途径中起作用。这条途径是脊椎动物附肢发育所必需的，小鼠中Wasl的损失会导致类似于小鼠Hox突变体中看到的缺陷。一致的是，额外骨骼的形成需要Hox11功能，vav2/wasl途径的突变驱动hoxa11b的增强表达，表明与前臂的发育同源性。我们的研究结果揭示了一......【详细】

石房蛤毒素（STX）是一种备受关注的海洋毒素，会给水生生态系统以及公共食品安全造成严重危害。作为一种强效麻痹剂，石房蛤毒素阻断电压门控钠通道（VGSCs）的作用机制已得到充分阐明。然而，其低剂量毒性背后的具体分子机制在很大程度上仍不清楚。本研究将斑马鱼胚胎和幼鱼置于梯度浓度石房蛤毒素（0、1、10、100 μg/L）条件下进行亚慢性暴露处理，直至受精后第 7 天。本研究采用触觉刺激检测实验，评估石房蛤毒素暴露可能引发的行为异常。行为学与转录水平分析均发现斑马鱼触觉应答功能受损；即便是最低的石房蛤毒素暴露剂量，该损伤也与两种不同电压门控钠通道亚型（scn8aa/ab、scn1Laa/ab）的信使......【详细】

虚拟现实（VR）已成为研究决策、空间认知和导航神经机制的有力工具。在许多啮齿动物头部固定VR系统中，实验动物在球形跑步机上移动，该设备可提供两个轴的旋转信息，以此计算二维（2D）运动。另一方面，沉浸在水下头部固定VR中的斑马鱼可通过摆动尾部实现2D VR环境中的移动。这促使我们为成年斑马鱼开发一套VR系统，实现基于尾部运动计算的包含向前平移和旋转的二维运动。除了介绍该VR系统外，我们还证实斑马鱼能够学习类莫里斯水迷宫虚拟任务（VMWM），在该任务中，找到隐形安全区是斑马鱼躲避周期性温和电击的必要条件。研究结果表明，我们的VR系统与光学成像技术结合，在未来空间学习与导航相关研究中具有巨大潜力。【详细】

中性粒细胞向炎症部位募集似乎是一种进化上保守的对抗外源损伤的策略。然而，中性粒细胞迁移在24小时时间尺度上的节律特征及其潜在机制尚不清楚。本研究利用斑马鱼活体成像技术的优势，探究了生物钟基因clock1a如何动态调控中性粒细胞对炎症刺激的节律性募集。我们构建了clock1a突变体，发现尾鳍损伤和脂多糖（LPS）注射后中性粒细胞的迁移显著增强。转录组测序、染色质免疫沉淀（ChIP）和双荧光素酶报告实验表明，clock1a基因通过协调nfe212a和duox基因的节律性表达来调控活性氧（ROS）水平，进而调节中性粒细胞迁移。本研究最终提供了一个直观模型，从活性氧的角度拓展了对昼行性生物中中性粒细胞......【详细】

组织驻留巨噬细胞（TRMs）和树突状细胞（DCs）具有高度异质性，对免疫、组织再生和稳态维持至关重要。本研究通过单细胞RNA测序，全面分析了成年斑马鱼各器官中组织驻留巨噬细胞和树突状细胞的异质性。研究鉴定出两类巨噬细胞亚群：在屏障组织、肝脏和心脏中，一类是具有强效吞噬特征的促炎巨噬细胞，另一类是具有组织再生特征的促重塑巨噬细胞。同时，在这些器官中还发现了一类抗原呈递能力突出的常规树突状细胞（cDC）群，以及以抗病毒特性为特征的浆细胞样树突状细胞（pDCs）。值得注意的是，除了一类具有强效吞噬能力的巨噬细胞/小胶质细胞单一群外，大脑中还鉴定出一类浆细胞样树突状细胞和两类不同的常规树突状细胞。最后......【详细】

运动行为的灵活性需要对其起始、持续时间和速度进行精准控制。脑干回路如何编码并传递这些运动参数目前仍不明确。本研究结合成年斑马鱼的体内钙成像、电生理、解剖学和行为学方法来解答这些问题。我们发现，运动行为的详细参数由内侧纵束核内两个在分子、拓扑和功能上均相互分离的谷氨酸能神经元亚群所编码。vGlut2+ 神经元编码运动起始、持续时间及速度变化，而 vGlut1+ 神经元编码向高速/高幅度运动的突然转变。消融 vGlut2+ 神经元会损害慢速探索性游泳行为，消融 vGlut1+ 神经元则会破坏快速游泳行为。本研究结果为不同的脑干亚群如何实现灵活的运动指令提供了机制层面的见解。这两个脑干指令亚群的组织......【详细】

与再生能力有限的成年哺乳动物心脏不同，斑马鱼心脏在受损后可完全再生。心脏发育程序的再激活被认为是心脏成功再生的关键，然而损伤反应背后的调控机制仍不明确。本研究比较了发育中和再生中的斑马鱼心外膜的转录组和表观基因组。我们鉴定出了发育过程中或成年心脏再生过程中具有特异性活性的心外膜增强子元件。通过构建与心外膜发育和再生相关的基因调控网络，我们推断出驱动这两个过程的遗传程序存在显著差异。在受损心脏中，再生心外膜网络的核心调控因子Hif1ab、Nrf1、Tbx2b和Zbtb7a的缺失会导致浸润伤口的心外膜细胞数量增加，并在冷冻损伤后出现过度纤维化。本研究揭示了心外膜发育和再生过程中所采用的调控蓝图的差......【详细】

在跟随移动的视觉刺激（条件刺激，CS）后，许多生物在没有物理刺激的情况下会感知到相反方向的错觉运动。这一现象被称为运动后效（MAE）。本研究以运动后效为工具，探究斑马鱼幼体视觉运动感知的神经元基础。以斑马鱼眼球运动作为视觉运动感知的指标，我们发现幼体能够感知运动后效。在呈现条件刺激期间通过光遗传学阻断眼球运动并未影响运动后效，但顶盖切除会显著削弱这一效应。通过对表达GCaMP3的活动幼体进行双光子钙成像，我们发现与运动后效感知相关的方向选择性顶盖神经元在刺激后出现持续的节律性活动。此外，对条件刺激方向敏感的顶盖神经元发生了习惯化，而视网膜神经元并未出现该现象。最终，一个基于方向选择性神经元间竞......【详细】

生殖系干细胞（GSCs）在生物体的生命周期中维持着配子发生过程。尽管有证据表明生殖系干细胞持续存在于斑马鱼卵巢中并支持卵子发生，但生殖系干细胞是否参与斑马鱼卵巢再生的相关机制仍知之甚少。本研究发现，脊椎动物生殖系干细胞的保守标记基因nanos2是维持斑马鱼生殖系干细胞所必需的。我们通过遗传消融和组织切除技术，明确了生殖系干细胞在斑马鱼卵巢再生中的功能。生殖系干细胞被消融后，卵巢无法再生并转化为不育的精巢。残留生殖系干细胞的增殖使被切除的卵巢组织完全再生，而由于缺乏生殖系干细胞，nanos2突变体的卵巢在切除后无法再生。Wnt信号通路的抑制会导致生殖系干细胞数量减少以及卵巢再生延迟。本研究结果揭......【详细】

成熟细胞的去分化是一种有趣的细胞过程，与多种器官的再生相关。在斑马鱼鳍再生过程中，成骨细胞去分化为成骨祖细胞，为骨修复提供来源细胞。我们开展了一项高内涵体内化学筛选，以寻找调控成骨细胞去分化和鳍再生生长的因子。核因子κB（NF-κB）信号通路被鉴定为去分化的特异性调控因子。该通路在成熟成骨细胞中具有活性，并在去分化前被下调。激活该通路会抑制成骨细胞去分化，而抑制NF-κB信号通路则会增强去分化。通过条件性Cre-lox系统介导的NF-κB信号通路在成骨细胞中的特异性操纵实验表明，该通路以细胞自主的方式干扰成骨细胞去分化。NF-κB信号通路作用于视黄酸（RA）信号通路的上游，它通过抑制视黄酸降解......【详细】