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本论文共分为四个章节:第一章,Irf2bp2基因在斑马鱼胚胎早期发育中的表达谱分析;第二章,Irf2bp2a调控斑马鱼胚胎中性粒细胞凋亡的生物学作用研究;第三章,Irf2bp2b在斑马鱼NMP细胞命运选择中的生物学功能研究;第四章,原始巨噬细胞对造血干细胞迁移及定向造血的影响。第一章及第二章为本人独立完成,第三章、第四章为合作完成,根据内容相关性摘要分三部分:第一部分为第一、二章摘要;第二、三部分分别为第三、四章摘要。第一部分 Irf2bp2a调控斑马鱼胚胎中性粒细胞凋亡的生物学作用研究干扰素调节因子 2 结合蛋白 2(interferon regulatory factor 2 binding protein 2,IRF2BP2)因首先被发现可与转录因子IRF2特异性结合并作为其corepressor而得名。IRF2BP2属于IRF2BP家族,该家族共包括三个成员:IRF2BP1,IRF2BP2和IRF2BPL,三者在物种进化中均极为保守,其蛋白质结构都包含一个N端的C4型锌指(zinc finger)结构域与一个C端的C3HC4型环指(ring finger)结构域。与人类和小鼠都仅有一个IRF2BP2基因不同,斑马鱼基因组中存在着irf2bp2a和irf2bp2b两个横向同源基因(paralog)。我们通过全胚胎原位杂交(WISH)技术,利用斑马鱼这一模式生物体对irf2bp2a和irf2bp2b进行了表达谱分析,结果表明二者均在胸鳍,眼,咽部及神经系统等部位有着类似的高表达,除此之外它们又有着各自独特的表达模式。我们检测到irf2bp2a在胚胎发育早期PBI区表达,提示irf2bp2a可能在胚胎造血发育中有着重要的作用。因此我们利用CRISPR cas9技术构建了irf2bp2a knock out的鱼系,并发现irf2bp2a的缺失会影响原始造血ICM以及定向造血阶段VDA和CHT区内中性粒细胞的发育过程,导致其数量明显减少。进一步的分子机制研究发现,irf2bp2a通过抑制p53这一经典凋亡通路发挥作用。第二部分 在斑马鱼髓系发育过程中Irf2bp2b的生物学功能研究从胚胎发育一直到成年,粒细胞-巨噬细胞祖细胞(NMPs)负责产生比例适宜的髓系亚群细胞,在这一过程中NMPs合适的细胞命运选择是至关重要的。C/EBPa和PU.1是已知的调控NMPs细胞命运网络中最为关键的一对转录因子,C/EBPa的上调(或PU.1的下调)可促使NMPs偏向于粒系分化,反之,C/EBPa的下调(或PU.1的上调)则促使NMPs偏向于巨系分化。此外,它们下游的多个次级调控因子也一起参与了 NMPs细胞命运调控。为了确保NMPs恰当地向二系分化,这些调控因子之间的相互作用不仅协同,亦可拮抗。Irf2bp2b是一个已知的抑制性的转录调控因子,我们发现在irf2bp2b缺失的斑马鱼胚胎中,在定向造血时期表现出巨噬细胞增多而粒细胞减少的粒巨失衡的现象。进一步的机制研究表明Irf2bp2b作为C/ebpa下游的一个调控基因,并且依赖其蛋白质翻译后的SUMO化修饰,从而抑制pu.1的表达。因此Irf2bp2b是NMPs细胞命运选择调控网络中的一个决定因素。第三部分 原始巨噬细胞对造血干细胞迁移及定向造血的影响造血发育是由造血干祖细胞(HSPCs)增殖、分化发育成各个血细胞类型的过程。在脊椎动物中,HSPCs产生于胚胎主动脉-性腺-中肾(AGM)区域的造血内皮组织,随后逐渐迁移至次级造血龛继续分化发育。影响HSPCs的迁移与造血器官定植的分子机制依然未知。有报道研究发现在人为导致原始巨噬细胞缺失的状态下,HSPCs的迁移及定向造血发育受到影响,而在我们已有的C/EBPa基因缺失鱼系(cebparj31)中发现,在原始巨噬细胞缺失的状态下,HSPCs的迁移定植以及定向造血发育并未受到影响,由此我们推论原始巨噬细胞的缺如对于HSPCs的迁移定植及定向造血发育没有显著的影响。