肾脏负责排出体内代谢废物、调节渗透压、维持体内水和电解质平衡。成年人的肾脏中含有上百万个肾单元,结构复杂。斑马鱼的前肾仅由两个肾单元组成,但其肾单元的细胞类型、基因表达、基本功能与哺乳动物后肾肾单元高度相似,是研究肾脏发育和肾脏疾病的理想模型。纤毛是一种进化保守的细胞器,动纤毛可驱动上皮细胞表面的液体流动,不动的初级纤毛则感知和传导胞外信号,纤毛结构和功能的维持依赖于纤毛内运输（Intraflagellar Transport,IFT）,纤毛功能障碍是导致人和斑马鱼肾囊肿疾病的重要原因。DYNC2H1编码细胞质动力蛋白-2（Cytoplasmic dynein 2）复合物的重链亚基,dynein 2驱动纤毛的逆向IFT。最新研究表明,DYNC2H1突变可导致胎儿肾脏发育不良,这提示DYNC2H1在肾脏发育中起着重要作用,但目前对DYNC2H1与肾囊肿的关系尚未报道。本文通过探究斑马鱼dync2h1基因突变导致肾囊肿发生的病理机制,为人类肾囊肿疾病的诊断和治疗提供了一定的理论基础。正向遗传学研究是探索基因功能的重要手段,本研究是在ENU诱变的斑马鱼遗传筛选的基础上进行的。通过筛选,我们获得了肾管发育严重缺陷的斑马鱼突变体V43,碱性磷酸酶染色显示,V43突变体肾管增粗。为探索其突变基因在肾脏发育中的作用,我们展开了突变基因定位克隆、突变体表型分析、相关分子机制探索以及基因敲除验证四个部分的研究。首先,为找出V43的突变基因,我们进行了基因定位克隆,并将突变锁定在15号染色体上的dync2h1基因。通过cDNA测序和基因组测序,我们发现V43突变体dync2h1的第10个外显子上存在一个C替换为T的无义突变,导致产生了一个翻译提前终止的密码子,对dync2h1^V43的蛋白产物进行预测,发现Dync2h1^V43是一个截短蛋白,丢失了几乎全部功能域。我们得出,V43突变体携带dync2h1突变,并将其定义为dync2h1^V43/V43突变体。第二,为探究dync2h1突变对斑马鱼肾脏发育的影响,我们对dync2h1^V43/V43突变体进行了表型分析。外观上,dync2h1^V43/V43突变体从3天开始,肾小球形成囊泡,体轴弯曲,心包轻微水肿。检测肾小球表型,我们发现dync2h1^V43/V43突变体在3天时肾小球形态结构异常,但肾小球的足细胞分化正常,肾小球的选择滤过性也完整。检测肾管表型,我们发现dync2h1^V43/V43突变体在3天时肾管明显扩张,并且近端小管不能形成卷曲结构。考虑到dync2h1参与纤毛的IFT过程,因此我们检测了纤毛表型,结果显示,dync2h1^V43/V43突变体肾管的纤毛不规则排列、形态紊乱,但纤毛定位定位正常,此外,Kupffer’s vesicle的纤毛数量和纤毛长度也没有明显变化,说明突变体的纤毛形成没有受损。我们得出,dync2h1^V43/V43突变体是一个纤毛功能紊乱导致的肾囊肿突变体。第三,为进一步探究dync2h1^V43/V43突变体中肾囊肿发生的机制,我们检测了肾脏上皮细胞的细胞增殖、顶–底细胞极性以及MCCs（多纤毛细胞）的分布。结果显示,dync2h1^V43/V43突变体肾管上皮细胞的增殖率显著升高,而肾小球的细胞增殖没有异常;其次,dync2h1^V43/V43突变体肾管上皮细胞的极性分子Na⁺/K⁺ATPase和αPKC定位异常;最后,dync2h1^V43/V43突变体肾管中后段的MCCs异常增多。我们得出,细胞增殖率升高和顶–底细胞极性改变是促进dync2h1^V43/V43突变体中肾囊肿形成的潜在原因,此外,dync2h1^V43/V43突变体MCCs分布异常,可能与肾管液体累积、肾管扩张有关。第四,为验证dync2h1对斑马鱼肾脏发育的作用,我们用CRISPR/Cas9基因编辑技术敲除斑马鱼dync2h1,得到了在dync2h1的第12个外显子上删除4个碱基的突变dync2h1^△4。与dync2h1^V43/V43突变体相似,dync2h1^△4/△4突变体肾小球形成囊泡,并且体轴弯曲,心包水肿。进一步将dync2h1^WT/V43与dync2h1^WT/△4进行遗传互补,结果显示,dync2h1^V43/△4肾小球形态异常、肾管扩张,说明V43基因定位克隆的结果准确无误。我们得出,dync2h1对于肾脏发育至关重要,其突变会导致斑马鱼肾囊肿。