Angiogenesis
引入AngioTag和UAS:RiboTag工具实现斑马鱼内皮细胞基因表达图谱的体内解析
小赛推荐：
本文开发了新型转基因斑马鱼模型AngioTag和UAS:RiboTag，能够在不破坏细胞天然环境的前提下，实现内皮细胞及其他组织细胞的基因翻译组高效捕获。该工具为研究体内细胞基因表达提供强大平台，适用于血管发育、疾病模型和药物靶点研究。
文献概述
本文《In vivo profiling of the endothelium using 'AngioTag' zebrafish》，发表于Angiogenesis杂志，回顾并总结了利用斑马鱼模型进行内皮细胞基因表达研究的最新进展。文章介绍了TRAP-RNAseq技术在斑马鱼中的应用，成功构建了血管内皮特异性表达的AngioTag转基因系以及适用于多种组织的UAS:RiboTag系统，从而实现对天然环境中内皮细胞翻译组的无偏分析。
背景知识
目前，内皮细胞在体外培养或FACS分选过程中会失去其天然微环境，影响转录组数据的真实性。斑马鱼作为研究血管发育的重要模型，具备光学透明胚胎和成熟的转基因工具，适合在体研究细胞类型特异性基因表达。TRAP（Translating Ribosome Affinity Purification）技术已在小鼠中成功应用，但尚未在斑马鱼中广泛建立。本文通过kdrl启动子驱动Rpl10a-3xHA与EGFP双顺反表达，构建AngioTag和UAS:RiboTag转基因系统，从而实现内皮细胞及其他Gal4+细胞翻译组的高效捕获。该研究为理解不同器官中内皮细胞的特异性表达特征提供新工具，同时为疾病模型、药物靶点研究及发育机制探索奠定基础。
研究方法与实验
研究团队构建了Tg(kdrl:egfp-2a-rpl10a3xHA)（AngioTag）和Tg(uas:egfp-2a-rpl10a2xHA)（UAS:RiboTag）转基因斑马鱼系。kdrl启动子驱动内皮细胞特异性表达，而UAS系统可与Gal4驱动系结合，实现组织特异性翻译组捕获。通过TRAP技术，利用αHA抗体免疫沉淀60S核糖体复合物，捕获正在翻译的mRNA，并进行RNAseq分析。同时，还进行了FACS分选的mRNA与TRAP-RNAseq数据的比较，验证AngioTag在体内的特异性。此外，利用sucrose gradient分析和Western blot验证Rpl10a3xHA正确整合到多聚核糖体中，确保其翻译活性。最后，通过CRISPR/Cas9构建基因敲除模型，验证部分新发现内皮细胞基因在血管发育中的功能。
关键结论与观点
研究意义与展望
本研究提供了一种可在活体环境中解析细胞翻译组的新工具，为研究发育、疾病和损伤修复中的基因表达变化提供平台。未来可进一步探索这些新发现基因在血管生成中的分子机制，并利用AngioTag与UAS:RiboTag系统研究其他细胞类型的翻译组动态，特别是在病理条件下的变化。该系统还可用于药物靶点在体验证及组织特异性药物作用机制研究。
结语
本文通过构建AngioTag和UAS:RiboTag转基因斑马鱼系，首次在活体环境下实现斑马鱼内皮细胞翻译组的高效捕获，为基因表达分析提供了更接近生理状态的数据。TRAP-RNAseq方法相较于传统FACS或体外培养方式，显著减少了细胞处理诱导的转录扰动，提升了数据的生物学相关性。通过这一技术，研究者能够揭示不同成体器官中内皮细胞的特异性基因表达特征，并鉴定出多个与胚胎血管发育相关的新基因。这些资源为研究内皮细胞在不同组织中的分子身份、疾病模型构建、药物靶点筛选以及发育生物学中的翻译调控机制提供了强有力的工具。未来，该系统有望广泛应用于其他细胞类型和疾病模型，推动斑马鱼作为模式生物在生命科学研究中的深度应用。
