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斑马鱼是一种淡水硬骨鱼，自20世纪70年代有学者初度使用斑马鱼看成模子生物以来，越来越多的现实室驱动使用这种高大的生物来商议发育和疾病，因为它具有好多优于其他模式生物的上风。领先，斑马鱼体外受精，胚胎通体透明，易于不雅察和进行现实操作;另外，斑马鱼发育赶快，大多数主要器官在受精后2～3d造成，3个月傍边达到性训练，一次繁衍可产生数百枚胚胎，使得斑马鱼成为用于大限制筛查的理思模子。斑马鱼在血液系统要道发育历程的高度保守使东说念主们大概识别出与东说念主类造血功能阻挠有计划的几个基因。此外，由于白血病细胞的特别性，使用荧光卵白标志可视化转基因斑马鱼体内的白血病发生历程，将有助于进行白血病的商议。与小鼠的给药阵势比较，斑马鱼不错径直从水中摄入小分子化合物，直爽快捷，易于对药物进行高通量筛选。通过转基因斑马鱼筛选设施马虎小分子将有助于开采取于调治疾病(越过是癌症)的新式药物。因此，转基因斑马鱼在造血、造血系统疾病和白血病的商议方面具有很好的远景。

在患有免疫功能低下的小鼠中进行异种移植是一种具有代表性的体内商议模范，用于商议恶性血细胞生成的生物学以及开采针对血液疾病的新疗法。但是，由于小鼠现实的局限性(包括现实设施的时刻安排和动物房的设施资本)，小鼠模子不合适用于对潜在候选药物进行快速、经济有用的筛查;此外，免疫遏制不错蜕变造血微环境，从而影响肿瘤细胞的行径和对调治的响应。与其他脊椎动物模子系统比较，用斑马鱼胚胎进行异种移植可提供好多优点:斑马鱼在受精后4周衰败训练的恰当性免疫系统，允许移植且不需要免疫遏制;斑马鱼是光学透明的，而且与打针的细胞同样，不错用多样荧光染料特异性标志，达到体内细胞-细胞相互作用的可视化;斑马鱼繁衍赶快且价钱便宜，允许进行高通量药物筛查。当今，通过斑马鱼药筛体系筛选出的药物已投入临床磨砺。

斑马鱼的正常造血历程

斑马鱼造血发育主要有原始造血和定向造血两个阶段。原始造血在受精后24h从两个位置产生，前侧板中胚层产生骨髓谱系，中间细胞团产生原始骨髓和红细胞，然后，原始骨髓细胞在卵黄囊周围迁徙并分化成不同的骨髓谱系。定向造血大概产生和重建通盘造血系统的造血干细胞(hematopoietic stem cells，HSCs)，从受精后26h驱动，定向HSCs从主动脉-性腺-中肾(aorta-gonad-mesonephros，AGM)区域背主动脉的血源性内皮细胞中出现，然后HSCs在受精后48h迁徙至尾部造血组织，这是后血岛的彭胀，而且看成瞬时造血部位产生红细胞、骨髓细胞和血小板，来自AGM区域的HSCs约在受精后48h定殖于肾髓。斑马鱼肾髓与哺乳动物骨髓相似，可产生统共的训练血液细胞谱系，包括胚胎和成年斑马鱼的红系、髓系和淋系。在直爽受精后54h时，来自AGM区域的淋巴样祖细胞转动到胸腺，即淋巴T细胞训练的位置，尽管造血部位存在各别，但斑马鱼的每个造血历程与哺乳动物同样皆是十分保守的。

斑马鱼和东说念主类造血发育高度保守，利于造血系统恶性肿瘤斑马鱼模子的发展，有助于弘扬恶性肿瘤的分子发病机制，并加速新疗法的临床前商议。

淋系白血病的斑马鱼模子

第一个急性T淋巴细胞白血病(acuteT-lymphocytic leukemia，T-ALL)转基因斑马鱼模子是由通过将小鼠c-Myc基因与增强型绿色荧光卵白(enhanced green fluorescent protein，EGFP)基因和会，以淋巴细胞特异性启动子rag2驱动EGFP-mMyc和会基因的抒发而构建的。该模子初度在荧皎皎微镜下监测EGFP标志的白血病细胞的发生历程。但是，由于该转基因鱼(30日龄)中白血病发病十分赶快，因此，很难长久不雅察和商议白血病的发生、发展。为了克服这个问题，该组构建了一个条款转基因斑马鱼系，在EGFP-mMyc致癌基因前边加一个loxed dsRED2基因，通过Cre介导的LoxP-dsRED2-loxP重组盒戒指c-Myc的抒发。该鱼未打针Cre信使RNA重组酶时，抒发红色荧光，不会发生白血病。通过将Cre信使RNA注入单细胞期胚胎，不错指引转基因后代发生T-ALL。

Myc致癌转录因子在大多数T-ALL病例中过抒发，东说念主第10号染色体缺失的磷酸酶与张力卵白同源基因(phosphatase and tensin homolog deleted on chro-mosome ten，PTEN)/磷脂酰肌醇-3-激酶(phosphati-dylinositol3-kinases，PI3K)/卵白激酶B(protein kinase B，PKB/Akt)通路中的基因突变在T-ALL中亦然常见的。构建了T-ALL的第二个条款转基因斑马鱼模子，该模子不是基于Cre/lox系统而是由他莫昔芬指引，在该条款转基因斑马鱼模子中，用4-羟基他莫昔芬指引后，Myc被激活，从而使斑马鱼发生T-ALLav 巨乳，而且4-羟基他莫昔芬的除去导致T-ALL细胞凋一火和肿瘤消退;同期还发现，斑马鱼PTEN基因的功能缺失突变或构成型活性Akt2转基因的抒发在4-羟基他莫昔芬除去后可促进疾病进展;此外，Myc缩小了PTEN在信使RNA水平的抒发，标明Myc下流的PTEN-PI3K-Akt通路激活是肿瘤进展的原因。泛泛在T-ALL中激活的另一阶梯是Notch阶梯。为了商议Notch信号转导激活后指引白血病的分子机制，有商议构建了由东说念主Notch1指引的T细胞白血病斑马鱼模子，在该模子中，rag2启动子驱动Notch1的胞里面分抒发，从而指引疾病发生，44%的斑马鱼在指引约5个月时发生T淋巴细胞增素性疾病，肿瘤细胞平凡侵入斑马鱼的统共组织，将指引斑马鱼中的肿瘤细胞移植到受放射的受体斑马鱼中时，受体斑马鱼发生侵袭性和致命性白血病;此外，当该转基因系与另一种过抒发斑马鱼Bcl-2基因系杂交时，白血病发病显耀加速，标明Notch阶梯和Bcl-2介导的抗凋一火阶梯之间有协同作用。通过这些转基因斑马鱼模子东说念主们还是对白血病的发病机制产生了挫折的主见，而且这些模子还是用于化学筛选和移植现实，旨在进一步意志T-ALL的生物学历程。

髓性白血病的转基因斑马鱼模子

在斑马鱼ALL模子赢得初步得胜之后，科研职责者驱动勤勉在斑马鱼中重现髓系恶性肿瘤，包括骨髓增素性肿瘤(myeloproliferative neoplasms，MPN)和急性髓性白血病(acute myeloid leukemia，AML)。好多血液系统恶性肿瘤由染色体转位后产生的致癌和会基因驱动。染色体转位后产生的这些和会基因泛泛不错在动物模子或细胞系中抒发以驱动肿瘤发生。因此，大多数MPN和AML转基因斑马鱼系是通过在斑马鱼体内抒发东说念主类常见的致癌和会基因和突变基因所构建的。有学者用启动子spi-1驱动EGFP和MYST3/NCOA2和会基因的抒发构建了AML的第一个转基因斑马鱼模子，讲明了MYST3/NCOA2和会基因的致癌效劳;在斑马鱼胚胎单细胞期打针MYST3/NCOA2-EGFP和会基因后14和26个月，抒发MYST3/NCOA2-EGFP的转基因斑马鱼中有1．1%发生了AML，这种白血病的特征在于骨髓原始细胞对转基因斑马鱼肾脏的平凡侵袭。

NUP98-HOXA9和会基因与AML和慢性粒细胞白血病的预后不良有计划。用spi-1启动子驱动NUP98-HOXA9和会基因抒发构建了Cre/lox指引型转基因斑马鱼系(spi1:loxP-EGFP-loxP;NUP98-HOXA9);在胚胎期，NUP98-HOXA9过抒发导致NUP98-HOXA9转基因斑马鱼造血功能蜕变，包括髓样细胞广宽扩增、红细胞减少和骨髓分化遏制;在成年期，23%的NUP98-HOXA9转基因斑马鱼在19～23个月时发展成MPN。

核磷卵白1(nucleophosmin 1，NPM1)的突变发生在约27%的AML病例中，而FMS样酪氨酸激酶3(fms-like tyrosine kinase 3，FLT3)基因里面串联重叠突变(internal tandem duplication，FLT3-ITD)亦然AML中的常见突变，与预后不良和复发风险增多有计划。有商议试图通过构建spi1启动子驱动的spi1:FLT3-ITD-2A-EGFP和spi1:NPM1-Mut-PA两个转基因斑马鱼系来商议AML中这两种突变的相互作用，FLT3-ITD突变体6个月时出现中度髓样高纤维化，其中一部分鱼在9个月时发展为白血病，NPMc+突变体具有正常的造血构成，但是，FLT3-ITD和NPMc+的双突变体在6个月内进展为白血病，讲明它们在驱动AML中具有协同作用。

c-cbl基因泛泛在MPN和急性白血病中发生突变，并通过遏制滋长因子和细胞因子信号起到肿瘤遏制因子的作用。通过大限制的乙酰基亚硝基脲诱变筛选，最终细目了一个在造血器官中东说念主HSCs显耀增多的系，该系发生了c-cbl基因突变，被定名为LDD731:CBLH382T;该突变在-15dpf时是纯合致死的，并导致定向造血中骨髓/红细胞谱系的扩增;与在小鼠和东说念主中不雅察到的一致，在该系中FLT3关于骨髓/红细胞谱系的扩增是必需的，标明FLT3信号转导促进东说念主HSCs增殖而且受c-cbl调理。

cAMP应酬元件聚拢卵白(cAMP response binding protein，CREB)是AML中另一种泛泛上调的基因，但是，尚不明晰其单独的过抒发是否足以指引白血病的发生。用spi1启动子构建了一个过抒发CREB的斑马鱼模子，在该模子中，79%转基因成鱼的骨髓细胞生成中断，66%进展为单核细胞白血病(隐蔽期9～14个月)，该模子泄表露与20个儿科AML有计划的各别抒发基因相通的转录特征，包括CCAAT-增强子聚拢卵白δ。

基于大多数白血病癌基因对造血功能产生的影响可早期检测以及斑马鱼模子的一些固有上风，不错用白血病转基因斑马鱼模子的胚胎开采药物筛选。用热激卵白70启动子戒指AML1-ETO和会癌基因的抒发开采了一种药筛模子，在这个模子中，当发生热休克后，胚胎中广宽未训练胚细胞积聚，Runx1(Runt related transcription factor 1)和c-Myb抒发消散，定向造血功能被破损，抒发gata1的红系细胞消散，并最终导致髓系细胞颠倒扩增。以上这些影响皆是AML1-ETO遏制scl所导致的，而且不错通过scl过抒发逆转。抒发AML1-ETO的斑马鱼胚胎的转录特征与东说念主类AML的转录特征近似，凭证斑马鱼胚胎造血受影响的情况和AML转录特征，该商议组进行了不错逆转AML1-ETO效应的遏制剂的化学筛选。

东说念主源白血病的斑马鱼异种移植模子

肿瘤移植是了解癌症病理生理学的挫折期间。鉴于其超强的繁衍力和特有的成像上风，斑马鱼成为理思的移植模子。是缔造斑马鱼异种移植模子以探索不同抗白血病药物功效和毒性的早期商议者，他们通过将不同的、从AML患者体内分选出来的白血病细胞系(包括K562、Jurkat和NB4细胞)打针到48hpf斑马鱼胚胎的卵黄囊中进行了一系列现实，值得贯注的是，用荧光标志的肿瘤细胞在斑马鱼胚胎的轮回系统中保留数天而不影响它们的发育，移植K562细胞的受体鱼进行甲磺酸伊马替尼药物措置后K562细胞数量减少。为了更好地量化药物调治后白血病的缓解，开采了一种有用的模范来测量移植后斑马鱼胚胎中肿瘤细胞的数量变化，简而言之，在异种移植和药物措置后，将胚胎酶促解离成单细胞悬浮液，然后，经过核共染色后在显微镜下计数悬浮液中荧光细胞的数量，以阐述白血病细胞的计数。在白血病中，白血病干细胞的消融关于长久地断根白血病细胞群是必要的，但是，由于白血病细胞群中可用于动物建模的白血病干细胞数量十分少，以及白血病干细胞的病理生理功能无法在培养条款下得到证实，白血病干细胞遏制剂开采艰辛。有商议开采了一种新的基于表型的白血病干细胞斑马鱼异种移植检测模范，从用荧光卵白标志的K562细胞中纯化醛脱氢酶阳性细胞，然后将其移植到受精后48h的斑马鱼胚胎中，移植后24h，用不同调治药物措置受体斑马鱼，通过高含量细胞分析成像判断癌细胞增殖和细胞迁徙，在测试的药物中，除Imatinib和Dasatinib外，统共药物均聘用性遏制白血病干细胞异种移植斑马鱼中的醛脱氢酶阳性细胞增殖和肿瘤细胞迁徙。在斑马鱼胚胎中进行血液肿瘤细胞移植可能是药物研发的有用器具，亦然界说患者特异性疗法的展望平台。

参考文件：

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2、向文碧，何志旭，舒莉萍.斑马鱼白血病模子的商议进展[J].医学综述，2020，26(02):263-268.

3、Zebrafish screen identifies novel compound with selective toxicity against leukemia[J]. Suzanne Ridges;;Will L. Heaton;;Deepa Joshi;;Henry Choi;;Anna Eiring;;Lance Batchelor;;Priya Choudhry;;Elizabeth J. Manos;;Hossein Sofla;;Ali Sanati;;Seth Welborn;;Archana Agarwal;;Gerald J. Spangrude;;Rodney R. Miles;;James E. Cox;;J. Kimble Frazer;;Michael Deininger;;Kaveri Balan;;Matthew Sigman;;Markus Müschen;;Tatiana Perova;;Radia Johnson;;Bertrand Montpellier;;Cynthia J. Guidos;;David A. Jones;;Nikolaus S. Trede.Blood，2012(24)

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