利用斑马鱼心脏发育转录组动态解析心肌细胞状态转换及其对先天性心脏病机制的启示

本研究通过整合Bulk RNA-seq与scRNA-seq技术，系统描绘了斑马鱼心脏形态发生过程中的动态转录组图谱，发现M5共表达模块通过核心基因smtnl1调控心肌细胞状态转换，为先天性心脏病（CHD）的发病机制提供了关键分子视角。

　　

Transcriptomic profiles of zebrafish cardiac morphogenesis

斑马鱼心脏形态发生的转录组图谱

斑马鱼心脏发生是一个连续且时空协调的过程。为解析其早期发育机制，我们选取了四个关键时间点（24hpf、30hpf、36hpf和48hpf）。如图1A所示，各阶段心脏形态特征显著不同，分别对应线性心管形成（24 hpf）、心腔分化（30 hpf）、心管环化（36 hpf）和瓣膜形成（48 hpf）

Discussion

讨论

本研究提供了斑马鱼心脏形态发生的时间分辨转录组图谱，揭示了这一复杂发育过程背后动态变化的基因表达景观。这些发现强调心脏发育并非线性过程，而是由基因表达程序的剧烈转变所 orchestrated 的一系列形态发生事件。

通过WGCNA鉴定的M5模块作为早期心脏发育的核心调控单元脱颖而出，特别富集于...

Preparation of intact embryonic heart

完整胚胎心脏的制备

斑马鱼饲养于28°C循环水系统中，水质经紫外消毒和持续曝气处理。所有实验均遵循上海海洋大学动物伦理委员会（IACUC）指南。

参照既往方法分离收集四个时间点（24、30、36和48 hpf）的胚胎心脏。

CRediT authorship contribution statement

作者贡献声明

Yihao Zhu: 评审编辑、软件、概念化；Dongxu Jin: 评审编辑、初稿撰写、可视化、验证、软件、资源、项目管理、方法论、调研、形式分析、数据管理、概念化；Yao Zu: 评审编辑、监督、资金获取、概念化

Consent to participate

参与同意

不适用

Availability of data and material

数据与材料可用性

原始RNA-seq数据和斑马鱼品系可向通讯作者（Yao Zu）合理索取。本研究使用的五个公共数据集保存于GEO数据库（http://www.ncbi.nlm.nih.govgeo），包括GSE155014、GSE123059、GSE234986、GSE202639和GSE223922。

Code availability

代码可用性

本研究生成和使用的代码可向Dongxu Jin申请获取。

Ethics approval

伦理审批

所有实验遵循上海海洋大学动物伦理委员会（IACUC）指南。

Consent for publication

出版同意

不适用

Conflicts of interest

利益冲突

不适用

Declaration of generative AI and AI-assisted technologies

生成式AI声明

不适用

Funding

资金支持

本研究受国家自然科学基金（32170423、31501166）和中国（上海）自由贸易试验区临港新片区海洋生物医药创新平台基金（ZY-2024-0001）资助。

Declaration of Competing Interest

竞争利益声明

无