在2型眼皮肤白化病的斑马鱼模型中，转录组分析将基因表达的变化与色素细胞分化及眼睛形态发育的缺陷联系起来

《Developmental Biology》：Transcriptomic analyses link changes in gene expression to defects in pigment cell differentiation and eye morphogenesis in a zebrafish model for Oculocutaneous Albinism Type 2

【字体：大中小】 时间：2026年07月18日 来源：Developmental Biology 2.1

编辑推荐：

　　•利用斑马鱼Oca2模型来研究人类白化病中观察到的多效性特征背后的细胞及发育机制。•银色素、虹彩细胞以及视网膜细胞发育的异常被视为多效性效应的潜在模型。•通过对野生型及oca2突变体胚胎进行单细胞RNA测序分析，发现了包括色素细胞、多能色素细胞前体以及多能神经嵴祖细胞在内的稀有目

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利用斑马鱼Oca2模型来研究人类白化病中观察到的多效性特征背后的细胞及发育机制。
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银色素、虹彩细胞以及视网膜细胞发育的异常被视为多效性效应的潜在模型。
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通过对野生型及oca2突变体胚胎进行单细胞RNA测序分析，发现了包括色素细胞、多能色素细胞前体以及多能神经嵴祖细胞在内的稀有目标细胞群体。
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差异表达分析表明，神经嵴、视网膜色素上皮以及视网膜神经节细胞群体是我们oca2突变影响最显著的细胞类型。

章节摘要

引言

色素沉着是几乎所有动物类群都具备的一种古老且高度保守的适应特征，尤其在脊椎动物中更为常见[1]。在生物学功能上，色素沉着具有多种作用，既能保护生物免受紫外线伤害，又能起到伪装作用以躲避捕食者，同时还可作为群体协作与性别展示的交流工具。像鱼类和青蛙这样的脊椎动物在一种名为色素细胞的特化细胞中产生多种色素，而哺乳动物则仅依靠黑色素细胞来生成色素。

饲养与管理

这些实验动物的饲养管理均遵循华盛顿州立大学机构动物护理与使用委员会制定的指南（ASAF #6777）。简而言之，AB、kit^w34突变体、platinum/vps11突变体、nacre/mitfa突变体以及oca2突变体斑马鱼均被喂食活饵（盐虾，Brine Shrimp Direct，犹他州奥格登）以及干粮（GEMMA 75和300，Bio-Oregon，缅因州韦斯特布鲁克）。这些斑马鱼通过标准繁殖方法产卵，其后代则在28.5℃的环境下培育，直至达到所需生长阶段。

结果与讨论

oca2突变体在多个发育阶段均表现出数量异常多的虹彩细胞

在之前针对oca2突变体的研究中，我们发现受精后3天时，分化后的银色素细胞及虹彩细胞数量显著增加[21]。为进一步探究这一可能的多效性效应案例，我们对更多的发育阶段进行了研究。在受精后2天时，oca2突变体个体背侧的虹彩细胞分布更为密集。

结论

总体而言，我们的研究凸显了全动物模型在研究OCA2这类色素细胞疾病中的重要性。研究发现，oca2基因突变除了会导致黑色素生成减少外，还会引发多种意外表型——如虹彩细胞数量增多、眼睛尺寸缩小以及脉络膜裂隙闭合延迟。这些表型很可能是由我们在皮肤和视网膜细胞基因表达中观察到的变化所导致的。例如，我们的单细胞RNA测序分析显示相关基因的表达水平有所下降。

CRediT作者贡献说明

Cynthia D. Cooper：写作——审阅与编辑，写作——初稿撰写，数据可视化，项目监督，项目管理，方法设计，实验研究，资金获取，正式数据分析，数据整理，概念构思。Kara L. Cerveny：写作——审阅与编辑，写作——初稿撰写，结果验证，方法设计，实验研究，正式数据分析，数据整理，概念构思。Taylor M. Krilanovich：写作——审阅与编辑，写作——初稿撰写，数据可视化，项目监督，项目

利益冲突声明

? 作者们声明存在以下可能被视为利益冲突的财务利益/个人关系：Cynthia D. Cooper表示其获得了美国国立卫生研究院的财政支持（项目编号R03HD103609）。其他作者则声明自己不存在任何可能影响本文研究结果的已知财务利益或个人关系。

致谢：

我们要感谢美国国立卫生研究院对这项研究的支持（项目编号R03HD103609），同时也要感谢Nechiporuk实验室（位于俄勒冈健康与科学大学）以及Raible实验室（位于华盛顿大学）的合作伙伴们，他们为oca2突变体斑马鱼品系的培育与特性研究做出了重要贡献。此外，我们还要感谢参与这项研究的高中研究实习生Emilio Sanchez、Vanessa和Valeria Hernandez，以及Cooper实验室的所有成员。