课题主要探讨鱼类胚胎造血发育响应环境因子纳米银以及铜胁迫的分子特征,开展了两部分的研究:1.纳米银对斑马鱼胚胎红细胞发育的生物学效应研究近年来研究表明,纳米银对哺乳动物、鱼类以及人造血细胞等均具有生物效应,然而,少有研究报道动物体内的胚胎造血发生过程响应环境因子纳米银的生物学特征。本研究主要关注纳米银对斑马鱼胚胎红细胞发生的生物学效应及其作用机理。主要结果有:1)纳米银抑制斑马鱼胚胎红细胞特异性标记基因的转录本研究利用基因芯片对纳米银胁迫及其对照斑马鱼胚胎进行转录组分析,结果显示纳米银胁迫造成胚胎血红蛋白基因的转录水平下调;血红蛋白基因hbbe1、hbbe2、hbae1和alas2的q RT-PCR和原位杂交验证也支持了上述结果;邻联茴香胺染色进一步证明血红蛋白量同样受到纳米银抑制。综上所述,纳米银胁迫抑制红细胞血红蛋白,从而影响红细胞正常发育。2)纳米银颗粒性为主导的红细胞抑制作用具有时空特异性本研究通过比较纳米银与其释放等量银离子胁迫胚胎内红细胞标记基因的表达特征,研究发现纳米银可能主要通过纳米颗粒而不是其释放的银离子抑制胚胎内红细胞的发育。另外,本研究发现纳米银胁迫不影响胚胎中胚层发育相关基因、造血祖细胞基因、血管标记基因的转录水平。本研究结果表明纳米银主要通过其纳米颗粒抑制胚胎红细胞的发育,其抑制作用显示时空和细胞特异性。2.环境因子铜对斑马鱼造血干细胞发育的生物学效应铜是生物体必不可少的微量元素,但是生物体内铜过量会引发发育缺陷以及各种疾病的发生。并且研究发现铜胁迫斑马鱼成鱼外周血中造血干细胞比重下调。本课题在则主要研究环境因子铜对斑马鱼胚胎造血干细胞的生物效应及其作用机理。主要研究结果如下:1)铜胁迫抑制造血干细胞发生和迁移本研究利用WISH及runx1:GFP/flk1:cherry转基因斑马鱼荧光实验发现,过量铜可抑制造血干细胞关键因子runx1、c-myb,造血关键调控因子lmo2,以及淋巴细胞标记基因rag1的转录表达,并且抑制了runx1/c-myb共标记HSCs（hemopoietic stem cells）从AGM到CHT（caudal hematopoietic tissue）的迁移。2)铜可能通过调控造血干细胞细胞骨架及其细胞周期而抑制造血干细胞发生和增殖为探究铜抑制造血干细胞的分子机制,本研究采用PH3免疫荧光技术,发现铜胁迫胚胎AGM区细胞增殖受到抑制;runx1标记的造血干细胞的单细胞转录组测序结果表明铜胁迫胚胎内造血干细胞的细胞骨架相关基因表达下调,而细胞骨架蛋白可调控细胞迁移以及细胞周期。本研究说明环境因子铜可能通过抑制造血干细胞内细胞骨架蛋白的表达而抑制其增殖和迁移。