斑马鱼作为一种模式生物，因体型较小、产卵量大、胚胎透明、体外受精且胚胎发育迅速而被广泛用于发育生物学、医学、毒理学等生命科学研究领域。细胞系是一种常用且重要的生命科学研究工具，然而，目前可用的商业化斑马鱼源细胞系十分匮乏，全世界只有5株，其中仅有1株是从囊胚期获得(ZEM2S)。斑马鱼细胞系的建立会极大拓展其作为模式生物的应用范围，对细胞层面的分子机制研究尤为关键。

2024年8月2日，Journal of Genetics and Genomics在线发表中国科学院分子细胞科学卓越创新中心李逸平研究员团队题为“Establishment and transcriptome analysis of single blastomere-derived cell lines from zebrafish”的研究论文。该研究开发了斑马鱼单个囊胚期胚胎细胞系建立技术，该细胞系能够长期体外培养至45代以上并保持基因组稳定，单细胞测序数据显示其为上皮细胞样细胞系。该研究丰富了鱼类细胞系库，为研究上皮细胞稳态提供了体外研究材料。

目前已有的斑马鱼细胞系均为多胚胎来源，缺乏同质性，且因长期传代无法维持基因组稳定性，细胞中有大量的染色体出现非整倍体化。该研究通过在细胞培养基中加入骨形态发生蛋白4 (bone morphogenetic protein 4, BMP4)，使得单胚胎来源的细胞系SdiAB (Single diploid blastomere from AB strain)能够长期保持基因组的稳定。将SdiAB细胞的单细胞转录本数据与斑马鱼胚胎不同发育阶段(从受精开始到5 dpf)的单细胞转录本数据进行深入比较，发现SdiAB细胞与胚胎上皮样细胞的表达模式相似，例如都高表达角蛋白家族基因keratin 8。差异基因富集分析显示该细胞系中整体生命活动加快，具体表现为核糖体代谢相关基因上调、线粒体相关基因、氧化磷酸化循环相关通路、蛋白酶体信号通路上调等。

图1 10×单细胞转录本测序SdiAB细胞

综上所述，该研究建立了斑马鱼上皮样细胞系SdiAB，能够长期传代培养并保持基因组稳定，为研究上皮细胞分化与平衡稳态等生物学过程提供了宝贵的体外研究材料。该研究建立的细胞系不仅为斑马鱼相关研究提供了重要的细胞生物学研究工具，扩展了斑马鱼作为模式动物的应用范围，也为其它鱼类细胞系的建立方法提供参考。

中国科学院分子细胞科学卓越创新中心博士研究生续佳、刘思奇和艾怡瑞为该论文共同第一作者。李逸平研究员和李世峰副研究员为共同通讯作者。相关工作得到了国家科技部重点专项、上海市市级科技重大专项的资助，以及中国科学院分子细胞卓越创新中心斑马鱼平台、GTP中心、果蝇平台等公共技术平台的支持。