編者按
2025年，在以Nature、Cell、Science三大國際頂級期刊為代表的前沿科學研究中，斑馬魚頻頻亮相，是當之無愧的明星模型。這一年，利用斑馬魚，從大腦中星形膠質細胞主導的“狀態開關”，到決定腫瘤免疫療效的“CRATER戰場”；從發現視網膜利用顏色信息進行高效計算的“背景抑制”新法則，到闡明基因相似神經元因空間位置而功能分化的“地形密碼”，甚至揭示人類面部形成機制……
斑馬魚正以其獨特的優勢，重塑遺傳學、視覺研究、腫瘤免疫、神經發育等多個基礎研究領域的認知版圖，并為未來的疾病機制研究與治療注入強勁的原動力。本期，我們一起來回顧2025年CNS上那些斑馬魚研究突破性成果——
01、斑馬魚揭示神經元的奧秘
文章題目
Transcriptomic neuron types vary topographically in function and morphology
雜志：Nature（IF=48.5）
發表時間：2025年2月12日
作者：Inbal Shainer、Johannes M. Kappel 等
單位：德國馬克斯·普朗克生物智能研究所等
本研究首次對6-7day的斑馬魚視頂蓋（optic tectum, OT）的45766個細胞進行測序，發現了超過60種不同的細胞類型，并對神經元進行了轉錄組、功能和形態的三維整合分析，揭示了斑馬魚視頂蓋神經元類型在功能和形態上的復雜多樣性。研究發現，即使轉錄組相似的神經元，其視覺反應特性和形態結構也會因其在腦區內的具體三維空間位置不同而產生顯著差異，這表明，神經元最終表型由內在遺傳程序和外在位置依賴信號共同決定，遺傳等效的神經元在分化過程中可能通過局部環境的限制而變得在功能和形態上不同，為理解大腦的細胞類型架構提供了新的視角。
02、星形膠質細胞嘌呤信號在NE介導的行為抑制中發揮關鍵作用
文章題目
Norepinephrine changes behavioral state through astroglial purinergic signaling
雜志：Science（IF=45.8）
發表時間：2025年5月15日
作者：Misha B. Ahrens，Alex B. Chen等
單位：美國霍華德休斯醫學院等
本研究利用斑馬魚，首次揭示了去甲腎上腺素（NE）調控行為狀態轉換的一種全新機制：它并非直接作用于神經元，而是優先激活星形膠質細胞，進而通過星形膠質細胞釋放的ATP/腺苷嘌呤信號，間接抑制神經元活動、驅動行為靜默，確立了星形膠質細胞嘌呤能信號在去甲腎上腺素（NE）介導的行為抑制中的核心作用，并闡釋了NE通過星形膠質細胞釋放ATP并轉化為腺苷的分子通路，最終抑制行為的全過程。這不僅填補了神經調質理論中膠質細胞角色的空白，也為理解腦狀態轉換提供了全新視角。
03、利用斑馬魚發現腫瘤免疫新戰場
文章題目
CRATER tumor niches facilitate CD8+ T cell engagement and correspond with immunotherapy success
雜志：Cell（IF=42.5）
發表時間：2025年10月17日
作者：George F. Murphy，Leonard I. Zon等
單位：哈佛大學，哈佛醫學院附屬布萊根婦女醫院等
文章主題：
本研究利用斑馬魚，在腫瘤微環境中發現并命名了一種名為 “CRATER” （凹陷狀生態位）的關鍵結構。該結構是腫瘤內部一個 “免疫友好型”的特殊區域，其中富含活躍增殖的CD8? T細胞和特定的抗原呈遞細胞，形成了一個促進免疫細胞識別和攻擊癌細胞的局部環境。研究表明，CRATER結構的存在與患者對免疫檢查點抑制劑治療的積極反應和更長的生存期顯著正相關。通過觀察斑馬魚體內的黑色素瘤，發現CD8? T細胞并非在腫瘤表明漫無目的地巡邏，而是在黑色素瘤邊緣的凹陷區域聚集，與黑色素瘤細胞形成長時間的相互作用。通過斑馬魚進一步驗證，揭示了調控CRATER形成的代謝機制，并提出靶向增強CRATER可作為改善癌癥免疫治療的新策略。
04、尼安德特人DNA揭示人類面部形成機制
文章題目
Neanderthal DNA reveals how human faces form
雜志：Nature（IF=48.5）
發表時間：2025年11月20日
單位：英國愛丁堡大學MRC人類遺傳學部等
文章主題：
本研究通過斑馬魚胚胎實驗，比較尼安德特人和現代人類的基因組差異，探討了尼安德特人DNA與現代人類面部形成的關系，揭示了人類面部特征形成的遺傳機制。通過將尼安德特人和現代人類的DNA版本插入斑馬魚胚胎中，發現尼安德特版本能更強激活SOX9基因，這個基因在胚胎面部發育中起關鍵作用。當增加斑馬魚胚胎中的SOX9水平時，塑造下巴的細胞群擴大，這解釋了尼安德特人化石中觀察到的更大更強的下巴特征。
05、斑馬魚利用光譜信息抑制視覺背景機制探究
文章題目
Zebrafish use spectral information to suppress the visual background
雜志：Cell（IF=42.5）
發表時間：2025年12月24日
作者：Tom Baden，Chiara Fornetto等
單位：英國蘇塞克斯大學生命科學學院等
文章主題：
本研究探討了斑馬魚如何利用水下環境中光譜信息隨距離衰減的物理特性，通過視網膜中不同類型的視錐細胞之間的拮抗作用，實現對視覺背景的抑制，從而更有效地感知前景物體。通過結合遺傳學、電生理學、計算建模和虛擬現實行為實驗，首次完整揭示了這種基于顏色的背景抑制如何幫助動物在復雜視覺環境中更清晰地“看見”目標，重塑了對視覺系統古老的水生起源的理解，并推測哺乳動物視錐細胞的丟失是其陸地化適應的結果，而非夜行性生活所致。
作為健康美麗產業CRO服務開拓者與引領者、斑馬魚生物技術的全球領導者，環特生物搭建了“斑馬魚、類器官、哺乳動物、人體”四位一體的綜合技術服務體系，開展健康美麗CRO服務、科研服務、智慧實驗室搭建三大業務。目前，環特已建立200多種斑馬魚模型及腦類器官、心臟類器官及各種腫瘤類器官培養平臺，歡迎有需要的讀者垂詢！