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造血干细胞受到内部及周围环境信号的严格调控，在自我更新、分化、迁移等环节出现问题，都会造成严重的血液系统疾病。利用合适的动物模型研究造血干细胞发育和建立疾病模型对于疾病的机理与治疗研究具有重要作用。 斑马鱼具有个体小、产卵量大、胚胎体外发育、周身透明、发育迅速等优点;又在分子水平与哺乳动物高度保守，已成为研究造血发育及建立药物筛选模型等研究的重要模式生物。 课题组进行了大规模斑马鱼ENU突变筛选，利用原位杂交方法观察造血干祖细胞(HSPCs)的标签cmyb表达情况来判断是否存在影响HSPCs的突变。在这些家系中，我和合作者从初筛的332个突变家系中发现了两个有研究价值的家系:一株特异性表现为胎肝造血部位HSPCs减少，命名为LDD565;另一株影响造血干祖细胞的自我更新导致HSPCs增加，命名为LDD731。 LDD565突变基因定位于九号染色体整合素a4(itga4)基因，在ORF1342碱基处产生一个鸟嘌呤的插入，导致碱基编码移位，在1395碱基产生终止密码子。ITGA4在斑马鱼和哺乳动物中高度保守，在造血干祖细胞及淋巴细胞迁移过程中发挥重要作用。LDD565纯合子胚胎HSPCs在AGM的产生正常，但在胎肝造血部位HSPCs减少;而5dpf胎肾中造血干祖细胞增多。数据表明LDD565中胎肝造血部位细胞的凋亡没有变化，但细胞增殖减少; ITGA4不影响胎肾的功能，胎肾结构成熟后更多的造血干祖细胞进入，造血功能恢复，纯合子胚胎能健康存活。以上数据提示LDD565鱼系对于认识itga4功能及作为药物筛选模型有良好的应用前景。 LDD731突变基因定位于斑马鱼15号染色体c-cb1基因保守的Ring Finger结构域，使第382位氨基酸从组氨酸突变成了酪氨酸。小鼠或人中c-cb1基因突变与髓系增殖性肿瘤或者白血病密切相关。对LDD731的表型分析表明造血干祖细胞的增殖明显增强，且向下游的分化没有受阻，这些符合人髓系增殖性疾病(MPD)的疾病特征。所以LDD731突变株成为首个斑马鱼髓系增殖性肿瘤模型，这将有助理解信号通路的异常和致病机理的相关性，还可用作药物筛选模型，为髓系增殖性肿瘤和白血病提供靶向治疗研究的手段。 通过对LDD565和LDD731两个斑马鱼系造血系统发育与疾病的斑马鱼模型研究，证明利用斑马鱼可有效建立模拟造血干祖细胞增加和减少的动物模型，为研究造血干细胞发育和疾病机理与治疗研究提供有力工具。