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斑馬魚是研究神經(jīng)系統(tǒng)發(fā)育、功能和組織修復(fù)的理想模型，尤其是特異性表達(dá)熒光蛋白的轉(zhuǎn)基因品系，幫助我們標(biāo)記目標(biāo)組織和細(xì)胞，可以清晰直觀地觀察到活體神經(jīng)細(xì)胞的動態(tài)生物學(xué)過程。

國家斑馬魚資源中心現(xiàn)有各類研究用品系1400多種，其中轉(zhuǎn)基因品系近200種。本文為大家推薦其中常用的幾種神經(jīng)系統(tǒng)標(biāo)記品系。

雙色熒光標(biāo)記的斑馬魚神經(jīng)系統(tǒng)

斑馬魚中樞神經(jīng)系統(tǒng)自前段向后依次為：嗅球（olfactory bulb）、端腦（telencephalon）、間腦（diencephalon）、下丘腦（hypothalamus）、視頂蓋（optic tectum）、小腦（cerebellum）、后腦（rhombencephalon）和延髓（medulla）等基本結(jié)構(gòu)，如下圖所示。幼年期的斑馬魚大腦組織透明，且結(jié)構(gòu)簡單，可以作為優(yōu)良的神經(jīng)系統(tǒng)動物模型（Shang et al. 2015）。

斑馬魚神經(jīng)系統(tǒng) (Grandel et al. 2006)

能全面標(biāo)記中樞神經(jīng)系統(tǒng)的品系首推CZ417(ihb304Tg, Tg(gad1b:mCherry))，該品系由gad1b啟動子驅(qū)動紅色熒光蛋白mCherry的表達(dá)。gad1b是編碼生成谷氨酸脫羧酶（Glutamic Acid Decarboxylase，GAD）亞型GAD67的基因。GAD負(fù)責(zé)催化谷氨酸（glutamate）的脫羧反應(yīng)，產(chǎn)生γ-氨基丁酸（Gamma Amino Butyric Acid，GABA）和CO2。GABA是起抑制性作用的神經(jīng)遞質(zhì)，因此gad1b啟動子通常是作為抑制性神經(jīng)元的特異性啟動子。gad1b基因的表達(dá)譜很廣，從嗅球（olfactory bulb）、視頂蓋（optic tectum）、眼睛（eye）、延髓（medulla oblong）和脊髓（spinal cord）都可以觀察到紅色熒光蛋白的表達(dá)（Song et al., 2017）。

CZ417, ihb304Tg, Tg(gad1b:mCherry) (Song et al., 2017)

CZ413(tsu33Tg, Tg1(elavl3:YFP))和CZ160(knu3Tg, Tg(elavl3:EGFP))分別使用神經(jīng)發(fā)育標(biāo)記基因elavl3的啟動子驅(qū)動YFP和EGFP的表達(dá)，在全身的神經(jīng)元中特異表達(dá)標(biāo)記基因。elavl3基因別名huc，最早在果蠅中發(fā)現(xiàn)，該基因缺失會導(dǎo)致視覺神經(jīng)系統(tǒng)缺陷伴隨神經(jīng)系統(tǒng)發(fā)育不良，嚴(yán)重致死。剛過原腸期，Elavl3基因開始在分布在中線兩側(cè)的神經(jīng)元中表達(dá)，神經(jīng)系統(tǒng)二次發(fā)育開始不久，Elavl3基因表達(dá)急劇上升。elavl3在斑馬魚早期神經(jīng)發(fā)育過程中發(fā)揮了重要的作用，是神經(jīng)系統(tǒng)發(fā)育的重要標(biāo)記基因（Lyons et al., 2003; Zhao et al., 2006; Wu et al., 2018）。

CZ413, tsu33Tg, Tg1(elavl3:YFP)( Wu et al., 2018)

CZ413, tsu33Tg, Tg1(elavl3:YFP)

CZ160, knu3Tg, Tg(elavl3:EGFP)

CZ154(vu19Tg, Tg(olig2:DsRed2))轉(zhuǎn)基因利用紅色熒光蛋白DsRed2標(biāo)記運動神經(jīng)元和頭部少突膠質(zhì)細(xì)胞群。在神經(jīng)系統(tǒng)發(fā)育過程中，放射狀膠質(zhì)細(xì)胞既是神經(jīng)元的前身，也充當(dāng)著新生神經(jīng)元遷移的支架。Notch信號通路在放射狀膠質(zhì)細(xì)胞的維持中發(fā)揮了重要的作用，同時抑制其形成運動神經(jīng)元，促進(jìn)其向少突膠質(zhì)細(xì)胞分化（Kim et al., 2008）。放射狀膠質(zhì)細(xì)胞在發(fā)育中的中樞神經(jīng)系統(tǒng)中居要角，扮演引導(dǎo)神經(jīng)元遷移的角色。缺少膠質(zhì)細(xì)胞的胚胎中，運動神經(jīng)元會偏離預(yù)定遷移軌跡，向脊髓外遷移，形成異常的軸突投射（Kucenas et al., 2008）。

CZ154, vu19Tg, Tg(olig2:DsRed2)

CZ224(nju1Tg, Tg(cyp26a1:EYFP))轉(zhuǎn)基因品系由cyp26a1基因一段2.5kb的啟動子驅(qū)動EYFP標(biāo)記基因的表達(dá)，表達(dá)部位主要分布在視網(wǎng)膜、嗅球、背側(cè)脊髓前部、后腸、脊索后部和咽弓等組織中（Hu et al., 2008）。cyp26a1基因是細(xì)胞色素P450家族成員，相對應(yīng)的產(chǎn)物為Cyp26氧化酶，可以和視黃醛脫氫酶RALDHs（aldh1a2基因產(chǎn)物）共同協(xié)調(diào)維持視黃酸（RA）的均衡狀態(tài)。視黃酸參與了細(xì)胞增殖和凋亡、細(xì)胞分化和組織形態(tài)等多個重要的生理功能中，對機體的視覺、皮膚、免疫、生殖和神經(jīng)系統(tǒng)等都有一定的影響。

CZ224, nju1Tg, Tg(cyp26a1:EYFP)     

對特異單一神經(jīng)相關(guān)組織感興趣的朋友可以關(guān)注CZ25(Tg(OTM:dGFP) ihb27Tg，標(biāo)記中腦組織)，CZ31(Tg(-1.0pomca:GFP) zf44Tg，標(biāo)記腦垂體)，CZ36(Tg(-2.5tshb:EGFP) ihb5Tg，標(biāo)記松果體)，CZ151(Tg(ompb:tau-eGFP) jt0012Tg，標(biāo)記嗅球)，CZ153(Tg(mbp:EGFP) ck1Tg，標(biāo)記成髓鞘膠質(zhì)細(xì)胞)，CZ353(Tg(atoh1a:dTomato)nns8Tg，標(biāo)記小腦組織)和CZ415(Tg(crybb1:CFP) tsu24Tg，標(biāo)記晶狀體)等品系。

標(biāo)記單一特異神經(jīng)組織的品系

還有很多有意思的品系在這里就不一一贅述了，有興趣的朋友請點擊品系列表的CZ號就可以進(jìn)入品系信息頁面了解啦。未來中心的全體員工將繼續(xù)努力以為斑馬魚研究團(tuán)隊提供更好的科研支撐。

神經(jīng)系統(tǒng)特異表達(dá)的轉(zhuǎn)基因斑馬魚品系（直接點接CZ號即可進(jìn)入相應(yīng)品系信息頁面）

參考文獻(xiàn)

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