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Articles by Iain A. Drummond in JoVE
JoVE General
斑马鱼幼虫的研究急性肾损伤的静脉Microinjections
1Department of Developmental Biology, University of Pittsburgh, 2Department of Biological Sciences, University of Pittsburgh, 3Department of Medicine and Genetics, Harvard Medical School
我们描述后fetilization（DPF）的斑马鱼幼虫诱发急性肾损伤（AKI）2天氨基糖甙类抗生素，庆大霉素，显微注射技术。我们还描述了一个整装免疫组织化学方法，塑料包埋，切片和斑马鱼幼虫形象化的AKI的介导的损伤。
Other articles by Iain A. Drummond on PubMed
肾的形态发生内皮细胞信号传导： 血流动力学部队的作用。
在当地的内皮细胞存在似乎几个机关的正常胚胎发展的必要条件。但是，所涉及的信号是未知的。肾小球足细胞周围 ingrowing 毛细管的融合性的生成，并且就是网站的血液超滤。在没有容器的情况下，肾小球大会不会发生。我们将介绍在斑马鱼中防止 glomerulogenesis 的突变。所有突变体显示心脏功能障碍。心输出量和焦激光闭塞，船只的药理作用干扰同样防止肾小球的形成。所有这些扰动的统一特征是没有血流量。我们找到表达基质金属蛋白酶-2 (基质金属蛋白酶-2），在其他系统中已知拉伸响应的方式，规管在肾血管内皮细胞，并受流，这表明基质金属蛋白酶-2-敏感事件可能下游的流动有关的信号。为此，封锁的基质金属蛋白酶-2 活性蛋白酶-2 的注射不干扰流通，但不会阻止肾小球大会。因此，血管流是必需的肾小球大会，最有可能通过在血管壁中的拉伸响应信号系统行事。
新型 Nek 家族激酶中的缺陷导致囊性肾脏疾病的小鼠和斑马鱼。
多囊肾突变小鼠显性隐性少年囊性肾脏 (jck) 结果。我们已确定 jck 小鼠突变的 Nek8、 小说和高保守的 Nek 激酶家族成员。体外表达的突变 Nek8 结果在扩大，与异常的肌动蛋白细胞骨架的巨的细胞。要确认 Nek8 基因中的缺陷可能会导致囊性病变，我们执行跨物种分析： 与对应的 Nek8 ortholog morpholino 反义寡核苷酸的斑马鱼胚胎的注射导致的 pronephric 囊肿形成。这些结果表明基因功能的系统不同模型的比较分析表示批注基因功能的有力手段。
INVS 编码因韦尔辛突变导致肾囊性疾病挂钩原发性纤毛和左-右轴确定的函数的类型 Nephronophthisis 2。
Nephronophthisis (NPHP)，一种常染色体隐性囊性肾脏疾病，会导致儿童慢性肾功能衰竭。基因突变中已确定了 NPHP1 和 NPHP4，和映射与小儿 nephronophthisis (NPHP2) 相关的基因位点。肾表型的 NPHP2 结合 NPHP 和多囊肾 (PKD) 的临床特征。在这里，我们查明因韦尔辛 (INVS) 的基因突变在 NPHP2 和所在地、 无作为。我们显示 nephrocystin，与分子相互作用的因韦尔辛产品基因的突变在 NPHP1 和 nephrocystin 与原发性纤毛的一个主要组成部分 β-微管蛋白的相互作用。我们显示的 nephrocystin，因韦尔辛和 β-微管蛋白 colocalize 对原发性纤毛的肾小管细胞。此外，我们生产 PKD 样肾囊性表型和随机循环的组合式 invs 表达的斑马鱼的心脏。互动与共的纤毛因韦尔辛、 nephrocystin 和 β-微管蛋白的定位连接 NPHP 发病方面对 PKD 原发性纤毛功能、 向左-右轴测定。
肾脏发育和疾病的斑马鱼。
解开人类疾病的分子发病机制提出了许多实验挑战，最重要的是对人体实验一般后皱起眉头。模式生物，包括斑马鱼，允许基因功能的实验分析与疾病进程的详细的表征。现在，有针对性的"knockdowns"和不带偏见的诱变方法遗传工具在手，斑马鱼已成熟脊椎动物的模式生物。鱼仔鱼鳜鱼是有关肾，用来追求人类肾脏发育和疾病的许多方面。这个简短的审查概述了对人类健康和发展问题的应用斑马鱼鳜鱼的最新进展。
在斑马鱼鳜鱼、 脑和库普弗囊泡纤毛驱动流体流动是必需的正常器官发生。
纤毛，能动性和感官的细胞器，作为被牵连到正常的发展，以及包括囊性肾脏病、 脑积水和所在地、 疾病。在肾上皮细胞、 纤毛拟将非能动性的感官细胞器，虽然在鼠标节点中，已提出人口、 能动性和非能动性，规管所在地的两个纤毛。我们展示在斑马鱼仔肾、 脊髓和库普弗囊泡纤毛的能动性，暗示流体流动一个共同的特点，每个这些机关。纤毛的结构或动力中断导致 pronephric 囊肿形成、 脑积水和左右不对称的缺陷。数据显示流体流动的损失会导致积液、 肾和脑组织器官扩张出现病状，可以解释。库普弗囊泡中损失是流动的左-右阵列，指示生成所在地的 ' 节点流量机制流动的守恒在非哺乳动物脊椎动物的损失与相关联。
Roundabout4 是体内的血管生成的必要条件。
血管和神经网络的定型模式表明特定遗传程序严格控制路径决心和，因此，血管生成和轴突导向机制。我们的研究重点是一个大家庭的成员回旋处的受体，其中传统调解中线上的排斥。在这里，我们描述的这个大家庭里，roundabout4 的第四名成员 (robo4)，这是最主要的回旋处 (robo) 表示的斑马鱼胚胎血管。基因敲和表达方式显示该 robo4 是必要条件 intersomitic 船只协调对称和定向发芽，机械深入了解这一进程。此外，人类 robo4 基因功能 robo4 基因功能，暗示进化养护的损失进行补偿。这篇文章报告 robo 脊椎动物体内基因内皮细胞特定功能。
斑马鱼 Slc4a2/ae2 阴阳离子交换器： 克隆、 映射、 功能鉴定和本地化。
尽管斑马鱼已经越来越多地用于 pronephric 肾脏发育的研究，肾离子转运蛋白的研究和斑马鱼的渠道仍然很少。我们报告的 cDNA 克隆及表征从斑马鱼肾 AE2 阴离子交换器 ortholog slc4a2/ae2。联系组 2 中的 ae2 基因编码 1,228 aa 参展 64 %aa 身份与鼠标 AE2a 的多肽。斑马鱼 ae2 基因外显子内含子边界是几乎相同的啮齿动物和人类的基因。整个装载原位杂交检测 ae2 mRNA 中潜在脑作为早期作为五体节阶段，随后在 pronephric 的石原基和成型的 pronephric 管道，存在通过 72 h postfertilization (hpf)。在非洲爪蟾卵母细胞中表达的斑马鱼 Ae2 介导 Na (+)-独立，电中性 (36)Cl(-)/Cl(-) exchange 中度敏感的分布式入侵检测系统，通过抑制是抑制酸性细胞内 ph 值和酸性的胞外 ph 值，但激活 (酸化) 铵和高渗液。斑马鱼 Ae2 还介导 Cl(-)/HCO(3)(-) 交流十.蟾卵母细胞和积累中或其附近转染细胞 293 细胞的细胞膜。在 24-48 hpf 斑马鱼胚胎，占主导地位，但不是排斥，而本地化的 Ae2 多肽是 pronephric 胆管上皮细胞的顶膜。因此 Ae2 类似于其哺乳动物 orthologs 功能、 机制和急性规例中的，不同的优先心尖在肾中的表达。这些结果将告知测试的 Ae2 在斑马鱼肾脏发育和功能的作用。
Pronephric 过滤装置的斑马鱼的组织要求研究、 Podocin 和任我行域蛋白复眼。
足细胞是肾的肾脏肾小球中的窗体血液滤过屏障的专门的细胞。足细胞屏障功能取决于专门的细胞-细胞粘附配合物称为周围肾小球血管的足细胞脚进程之间形成的缝隙-膜片的发展。缝横膈膜向窗体的故障会导致在高分子量蛋白质的泄漏到血滤液、 验尿、 蛋白尿一种叫作。在这项工作，我们测试是否斑马鱼鳜鱼可以用作缝隔膜的识别新型组件的目标发展的肾小球功能的检测系统。我们首先特点的斑马鱼同源研究，芬兰的类型，和 Podocin，基因突变的常染色体隐性激素抵抗性肾病综合征先天性肾病综合征相关的疾病基因的功能。斑马鱼研究 podocin 具体 pronephric 足细胞中表达和所需的 pronephric 足细胞细胞结构的发展。Ultrastructurally，研究或 podocin 表达的中断造成的狭缝膜片 72 和 96 h post-fertilization 和失败损失向窗体正常足细胞脚进程。我们还发现带 4.1/任我行域基因拼接眼睛足细胞中的表达是需要适当形成的狭缝隔膜格路口。肾小球滤过屏障功能测定到肾小球滤液透露损失的肾小球滤过歧视正常研究、 podocin 或马赛克眼睛表达式结果的情况下和高分子量物质的异常通道。
多囊 2 分布和斑马鱼中的函数。
多囊 2 函数作为阳离子渗透瞬时受体潜在离子通道在肾上皮细胞和突变时导致人类常染色体显性多囊肾病疾病。多囊 2 的体内功能的进一步勘探，这项研究在斑马鱼胚胎发生过程审查其表达式和函数。pkd2 mRNA 无处不表示，和其在幼虫肾的存在可能证实了逆转录 PCR 对孤立 pronephroi。与反斑马鱼多囊 2 抗体组化染色显示蛋白表达的能动性肾上皮细胞纤毛细胞的细胞膜。胞内定位是段具体 ；在近端肾单位的部分，而在骶管 pronephric 部分，多囊 2 集中于根的胞浆囊泡多囊 2 是到基底外侧细胞膜，本地化。多囊 2 还表示是在肌肉细胞和各种各样的感觉与力学传递，包括耳、 侧线器官，和嗅觉的 placodes 单元格关联的细胞。多囊 2 mRNA 表达的中断导致 pronephric 肾囊肿、 体轴曲率、 器官一侧的缺陷和脑积水缺陷，可以由人类 PKD2 基因表达救出。帧中的第一个胞外循环和排序在细胞质的尾部，造成多囊 2 定位到根尖细胞表面蛋白-1 （PACS-1) 结合位点的 C 终端 phosphofurin 酸性群集中删除。与斑马鱼 intraflagellar 运输蛋白 (IFT) 突变种，不同的是囊肿形成是不与纤毛缺陷关联和相反与减少的肾液输出，扩大骶管根尖细胞膜和闭塞症骶管 pronephric 肾单位部分相关。
渗透通道 Trpv4 多发展中国家器官在斑马鱼中的动态表达。
瞬时受体潜在渠道广泛的组织功能和换能器的感官刺激。辣椒 (辣椒) 通道 TRPV4 对渗透的变化很敏感，和渗透调节物质在答复中生物多样性的发挥核心作用。我们克隆斑马鱼 trpv4 cDNA 并测定其胚胎发生过程中的表达。trpv4 表示，为产妇 mRNA 中 4-细胞胚胎，后来合子第一次观察表达在成形的脊索中一个体节阶段。脊索表达持续到 24 时观察大脑中的广泛表达的 hpf。32 Hpf trpv4 在表达式是内膜，主要限于心室的内皮细胞中观察到。Trpv4 低水平表达也是从 32 48 hpf pronephric 肾脏具有强烈表达在最远端肾单位部分和泄殖腔。在侧线器官起价 32 还观察表达 hpf，主要是在毛细胞。在 72 hpf，trpv4 在心、 肾、 脑、 侧线器官中表达仍然存在虽然在脊索中的表达是下调。
脊椎动物的 Rho 鸟嘌呤核苷酸交流新功能因子在纤毛上皮细胞中。
人类 ARHGEF11，PDZ 域包含 Rho 鸟嘌呤核苷酸交换因子 （RhoGEF），已曾主要在组织培养，那里它展品转化能力、 相关联和调节肌动蛋白细胞骨架、 调节突起，和介导 Rho 中对刺激反应激活由激活 Galpha12/13 或 Plexin B1。果蝇同系物，RhoGEF2，heterotrimeric G 蛋白亚基以激活 Rho，微管，与同伙进行交互并需在调解上皮折叠的细胞形状更改为 gastrulation。在这里，我们报告 ARHGEF11 无处不表示 blastula 和原肠阶段并在以后胚胎发生过程浓缩的神经组织和鳜鱼斑马鱼同系物的功能鉴定。类似于其人类同源，斑马鱼 Arhgef11 刺激肌动蛋白应力纤维形成的细胞，而胚斑马鱼或人类蛋白的表达受损 gastrulation 运动。损失的函数实验利用染色体删除包含 arhgef11 轨迹和反义 morpholino 寡核苷酸旨在阻止翻译或拼接，腹侧弯轴产生胚胎和大量的其他表型关联纤毛上皮细胞。Arhgef11 缺胚胎往往表现出表达的一侧标记、 脑室扩大的脑、 肾囊肿和耳石耳泡囊中的数目过多变化。虽然纤毛组成，这些胚胎能动性，极化分布 F-肌动蛋白与 Na (+) /K (+)-ATPase pronephric 管道内的感到不安。我们在斑马鱼胚胎的研究确定了新的、 重要的角色，为此在脊椎动物的发育过程的纤毛上皮细胞中的 RhoGEF。
Notch 信号控制运送在斑马鱼鳜鱼 Multiciliated 细胞和上皮细胞的分化。
上皮肾小管组成的专门用于器官功能的特定方面的多个单元格类型。在斑马鱼鳜鱼，multiciliated 细胞 (MCCs) 专门用于流体推进器，而运送上皮细胞恢复筛选血液溶质。这些单元格类型分布在一 ； 椒盐 ' 鳜鱼，暗示一侧抑制机制可发挥作用，在其分化中的时尚。我们发现在 pronephric 上皮细胞中表示锯齿形 2 表示的监控化学品和该 notch3 槽口配体。Morpholino 组合式的任一嶙峋 2 或 notch3 或突变的心灵炸弹 (在哪个 Notch 受损），极大地扩展 ciliogenic 基因的表达，而离子转运蛋白表达都将丢失，表明 pronephric 单元格是 transfated 到 MCCs。 相反，Notch1a 胞内域的异位表达压抑 MCC 分化。使用 DAPT 的伽玛 secretase 抑制表明需求 Notch 信号在 pronephric 的发展，早期之前管理协委会分化的模式是显而易见的。引人注目的是，我们发现，锯齿状 2 ⑷ 生成额外的纤毛，亦足以挽救肾纤毛突变双泡沫。我们的研究结果表明交错的 2/Notch 信号调节的 multiciliated 与运送中通过遗传的途径，涉及到的 rfx2，ciliogenesis 程序关键转录调节镇压鳜鱼的上皮细胞数量。
斑马鱼 Fleer 基因编码纤毛微管蛋白 Polyglutamylation 基本的调节器。
为广泛的功能，包括从左-右不对称、 肾功能、 脑脊液运输、 代光感受器外段和信号转导的刺猬的发展的重要细胞器纤毛和基底机构。斑马鱼 (层) fleer 突变体表现出肾囊肿、 随机的左右不对称、 脑积水、 杆外部分缺陷，建议在 ciliogenesis 的多效性缺陷。定位克隆层确定 tetratricopeptide 重复向秀丽隐杆线虫蛋白 DYF1 表示了高度的纤毛细胞同种异体蛋白。层 pronephric 纤毛被缩短，表明减少巡逻振幅和嗅纤毛没有突变体。层纤毛展出微管 B 管，类似于缺乏微管蛋白翻译后进行修改 （polyglutamylation 或 polyglycylation） 的 axonemes 中的超微结构缺陷。层纤毛表明纤毛微管蛋白 polyglutamylated，该值指示这层进行编码的一种新型的微管蛋白 polyglutamylation 调制器急剧减少。我们还发现线虫层同系物，dyf-1，也是必要的感觉神经元纤毛中的微管蛋白 polyglutamylation。⑷ 斑马鱼 Ttll6，微管蛋白 polyglutamylase，专门消除嗅 placodes，类似于层突变体中的微管蛋白 polyglutamylation 和纤毛形成。这些结果是第一个体内证据微管蛋白 polyglutamylation 是脊椎动物的纤毛运动功能和结构，需要和时泄露，结果失败 ciliogenesis。
TrpC1 和 TrpC6 Orthologs 在斑马鱼中的表达式。
瞬时受体潜在 (TRP) 基因编码形成阳离子选择性离子通道中的各种生物和细胞类型的亚基。TRP 通道服务从散热、 触觉、 味觉，和渗到流体流量传感传感等多种职能。TRPC1 和 TRPC6 属于 TRPC 亚科，其中的成员被认为有助于规范的移徙的神经元树突、 平滑肌细胞收缩反应和肾脏足细胞的结构完整性的维护等几个蜂窝事件。致病性角色有人提出了 TRPC1 在哮喘和慢性阻塞性肺病和 TRPC6 功能障碍最近链接到 proteinuric 肾脏病。探讨 TRPC 通道的斑马鱼器官功能的潜在角色，我们克隆斑马鱼 trpC1 和 trpC6 扩增，并调查其斑马鱼发展过程的表达。我们检测到 trpC1 表达式中头部、 在单元格周围的心，流出道和神经节细胞作为核内层的眼睛。trpC6 表达的头、 胸鳍、 主动脉内皮细胞和胃肠道平滑肌细胞中检测到。我们的研究结果斑马鱼发展过程中，指向 TRPC 通道在几个组织中的角色，并表明斑马鱼可能是合适的模型系统研究病理生理学的 TRPC1 和 TRPC6 在特定类型的细胞。
奇数跳过的 Related1 揭示了小说的作用调节血管细胞命运与肾内胚层。
肾脏和血管系统密切相连两个功能上和在发展，当肾和血管血液/祖细胞占据相邻波段的中胚层斑马鱼和青蛙胚胎。背后的肾血管血液/谱系与分化发育机制仍然未知。跳过 related1，奇数 （osr1) 基因编码是表示在胚芽环 mesendoderm 和随后的内胚层和中间的中胚层之前明确的肾或血管血液/标志物表达, 的锌指转录因子。⑷ osr1 在斑马鱼胚胎中造成前肾祖细胞和 angioblast 相同的主干区域中的单元格的数目增加了补偿性的完整的特定部分的损失。组织学显示随后缺席的肾小管、 扩大基数静脉和后静脉丛的扩张。与血管发展与 osr1 knockdowns 扩大内胚层发展相关的改变的肾。函数组合的 osr1 损失和封锁的内胚层发展的组合式的 sox32/卡萨诺瓦救出前肾发展。结果表明 osr1 活动需要，以限制从 mesendoderm ； 内胚层分化osr1 缺席，多余的内胚层改变中胚层分化、 天平从肾血管的发展走向。
集体细胞迁移驱动器肾肾单位形态的发生。
上皮器官组织组织是通过细胞分化和形态发生细胞运动的组合工艺在开发过程中实现的。于肾，肾单位是器官功能单元。每个肾单位是分为离散部分具有特定传输功能的上皮的肾小管。肾单位阶层如何定义或阶层如何取得其独特的形态和细胞形状了解甚少。使用的成形的斑马鱼 pronephric 肾单位活、 体内细胞成像，我们发现的迁移完全区分肾单位段边界的最后位置和特征卷积的近端小管上皮细胞帐户。Pronephric 细胞保持多形核白细胞导致路口和极化心尖画笔边框膜，虽然他们集体迁移。个别肾小管细胞表现出基底膜突起的运动方向，似乎建立到基底膜的瞬态、 磷酸化粘着激酶抗体阳性粘连。细胞迁移继续存在喜树碱，指示该细胞分裂不会没有驱动器迁移。延长肾单位不同，但是，陪同增加肾小管细胞数，特别是在最远端、 ret1 阳性肾单位部分。细胞迁移开始与流体流动的鳜鱼发病相吻合。Pronephric 流体流动的全面封锁阻止细胞迁移和近端肾单位卷积。选择性封锁近端、 过滤驱动流体流动的远端转移的肾小管卷积位置和揭示了纤毛驱动流体流动的持久性细胞迁移的远端肾单位的作用。我们得出的结论，肾单位形态发生由肾小管基底膜的流体流量依赖、 集体上皮细胞迁移范围内。我们的结果建立肾单位功能、 流体流动和形态发生之间的亲密联系。
克隆、 本地化和枸橼酸转运蛋白检测 Na + 碳酸氢根基因 (NBCe1) 从斑马鱼的功能表达。
基因突变检测的 Na + / 枸橼酸转运蛋白 nHCO3-基因 SLC4A4 NBCe1） 在人类中，该值指示 NBCe1 具有关键作用，酸碱平衡和眼流体运输导致严重近端肾小管性酸中毒、 青光眼和白内障。更好地了解蛋白个体发育 NBCe1 与恒久的角色，我们有克隆，本地化，和编码 NBCe1 表达的斑马鱼，并审查了其运输特点时在非洲爪蟾卵母细胞中表达。斑马鱼 NBCe1 （zNBCe1） 是与已发布的哺乳动物 NBCe1 长白相同的 80%。像其他鱼 NBCe1 克隆，斑马鱼 NBCe1 是最相似的哺乳动物 NBC (Slc4a4 B) 胰腺形式，但似乎是占主导地位的异构体，在斑马鱼中找到。原位杂交胚胎研究表明基因表达在肾鳜鱼和 24 h postfertilization (hpf) 和刺的眼睛和大脑的 120 hpf。免疫组织化学标记表明成年斑马鱼眼、 鳃表达。Morpholino 击倒研究表明在眼睛和大脑发展中的作用和引起水肿，指示涂改的液和电解质平衡。使用的微电极来测量膜电位 (Vm)、 电压钳 (VC)、 细胞内 ph 值 （pH(i)) 或胞内 Na + 活动 （aNa(i))，我们审查了 zNBCe1 在非洲爪蟾卵母细胞中表达的作用。斑马鱼 NBCe1 共享传输属性与哺乳动物的 NBCe1s，表明检测 Na + 和 HCO3-运输以及类似药物敏感性，包括以 4，4'-diiso-硫氰酸根-2，2'-二磺酸酸二苯乙烯和 tenidap 的抑制作用。这些数据表明在斑马鱼 NBCe1 共享许多特征与哺乳动物的 NBCe1，包括组织分布，在系统性的水和电解质平衡和 Na + 和 HCO3-电运输中的重要性。因此斑马鱼的诺言是 NBCe1 生理学的研究有用的模型系统。
克隆和表征斑马鱼同系物的人类水通道蛋白 1： 双官能团的水和气体通道。
哺乳动物的水通道蛋白水通道蛋白 1、 AQP4、 AQP5 证明函数不仅作为水通道作为气体通道。斑马鱼有两个基因编码一个水通道蛋白 1 同系物、 aqp1a 和 aqp1b。在本研究中，我们克隆的 cDNA 的斑马鱼蛋白 Aqp1a 从 72 h postfertilization (hpf) 胚胎的表达序列标签的斑马鱼，和成人的游泳膀胱进行编码。推导的氨基酸序列的 aqp1a 260 氨基酸由组成，是与人类的水通道蛋白 1 相同的 59%。通过分析基因组的 DNA 序列，我们确定了四个用的 aqp1a 基因。原位杂交法在红细胞从 16 至 48 h 的发展和发展中国家脉管系统暂态表达 aqp1a。稍后，在 72 hpf，aqp1a 表示在真皮 ionocytes 和鱼鳔。成人组织印迹分析表明 Aqp1a 最高度表示的眼和鱼鳔。非洲爪蟾卵母细胞表达 aqp1a 具有依赖 (*) 通道的渗透水通透的 （是无法区分的人类水通道蛋白 1 的 P(f)(*))。根据表面 ph 值的瞬态变化的程度 (录得卵母细胞被暴露到 CO(2) 或 NH(3) 的 ΔpH(S))，我们得出结论，斑马鱼 Aqp1a 是渗透到 CO(2) 和 NH(3)。比率 (ΔpH(S)(*))((CO)2)/P(f)(*) 是关于一半，人类的水通道蛋白 1，和比例 (ΔpH(S)(*))(NH3)/P(f)(*) 是四分之一左右，人类的水通道蛋白 1。因此，相比人类水通道蛋白 1，斑马鱼 Aqp1a 拥有约两倍的选择性为 CO(2) NH(3)。
斑马鱼 Foxj1a 转录因子调节纤毛功能的损伤和上皮拉伸的回应。
纤毛的正常器官功能和发展模式，但他们在损伤中的作用至关重要，再生反应是未知之数。来探测纤毛损伤中的作用，我们分析了 foxj1，响应组织损伤和肾囊肿形成的纤毛基因转录调节的作用。斑马鱼 foxj1a，但不是 foxj1b，是上皮的扩张和拉伸、 肾囊肿形成、 庆大霉素、 急性肾损伤和挤压伤脊髓细胞响应迅速引起的。Foxj1a 致梗阻上调不行动作为主反应基因上皮损伤识别 foxj1a 的放线菌酮受到抑制。Foxj1 也是大幅上调在小鼠囊性肾脏疾病 [jck/jck (nek8) 和 Ift88Tg737Rpw(-/-)] 的上皮细胞和肾缺血再灌注损伤的回应。斑马鱼 pronephric 肾小管梗阻造成与扩大的肾小管直径和上皮拉伸紧密相关的纤毛节拍率迅速增加。斑马鱼 foxj1a 是特别需要的纤毛运动功能。堵塞肾小管中的增强的 foxj1a 表达诱导纤毛运动目标基因 efhc1、 tektin-1 和 dnahc9。foxj1a 缺胚胎未能向上调节 efhc1、 tektin-1 和 dnahc9，无法维持增强的纤毛打率后梗阻，确定为 foxj1 在损伤后调节纤毛功能至关重要的作用。这些研究显示激活的 Foxj1 的 ciliogenic 基因的转录网络是多种形式的组织损伤的进化保持的响应和突出显示增强纤毛功能作为器官稳态以前无组件。
斑马鱼肾脏发育。
斑马鱼 pronephric 肾提供肾脏发育和功能的有用和相关的模型。它组成的单元格类型共同向所有脊椎动物肾脏和 pronephric 的器官，受高有保守哺乳动物肾脏发育功能的转录因子。Pronephric nephrons 是肾小管分割好模型和类型的上皮细胞的分化。Pronephric 的肾小球提供了一个简单的模型，测定基因功能的调节细胞结构和细胞相互作用，形成血液过滤仪。Pronephric 肾与斑马鱼的基因操纵的易用性相结合的相对的简单性使得它非常适合用于分析和基因突变的发现、 体内成像、 候选基因的功能屏幕从其他物种和细胞分离外地资产管制系统。此外，幼虫和成人的斑马鱼肾脏已成为系统研究肾损伤后的再生。这一章提供的 pronephric 结构和发展，以及目前的方法来研究鳜鱼的审查。
流体流动和集体细胞迁移的指导。
集体细胞迁移新兴的包括后生的发展，许多生物过程的重要部分组织的保养和维修及肿瘤的研究进展。不同的情况下听写移徙是引导，保持不同的机制。血管内皮遭受重大的剪应力，利用流体流动要正确方向迁移的一组单元格。最近，我们发现发展中国家的斑马鱼 pronephric 上皮经历鲁米那流体的流动，指导对肾小球 pronephric 上皮迁移到类似的反应。Intratubular 迁移导致肾形态的重大变化。这种新型的进程进一步勘查的基础力学传递和集体迁移的机制提供了强大的体内模型。
多囊肾病基因 Pkd1a/b 和 Pkd2 调节细胞外基质形成。
Polycystin1 基因突变 (PKD1)，占大多数的常染色体显性多囊肾病疾病 （多囊肾病)。PKD1 基因突变也与血管动脉瘤和腹壁疝，暗示 polycystin1 在细胞外基质 (ECM) 完整性的作用相关联。在斑马鱼，PKD1 paralogs pkd1a 和 pkd1b 联合的组合式导致背轴曲率、 脑积水、 软骨和头面部缺陷，pronephric 囊肿形成的低频率 (10-15%)。背轴曲率是与 pkd2 击倒胚胎中观察到的轴缺陷完全相同。组合的 pkd1a/b，pkd2 组合式表明这些基因交互中轴形态发生。背轴曲率是脊索胶原过度表达与可以由 2 个疗程隔日 mRNA 组合式或化学抑制胶原交联的逆转。pkd1a/b-和 pkd2-不足胚胎展出异位、 持久性表达的多个胶原蛋白分泌，暗示，通常限制在胶原基因表达的负面反馈信号损失。⑷ pkd1a/b 也大大致敏低剂量的胶原交联抑制剂，牵连直接在胶原表达或程序集的调制的囊胚。渥漫青霉素治疗胚胎或 LY 29400 还展出时的 2 个疗程隔日表达异常牵连磷脂酰肌醇 3-激酶 (肌醇） 在信号转导通路控制矩阵基因表达的负面反馈。我们的研究结果表明 pkd1a/b 和 pkd2 进行交互，以规管 ECM 分泌或程序集，而这改变的矩阵完整性可能多囊肾病组织病理学的基础的主要缺陷。
微管蛋白酪氨酸连接酶样基因 Ttll3 和 Ttll6 保持斑马鱼纤毛结构和动力。
微管蛋白的翻译后修改生成微管非均质性和调制微管功能，催化微管蛋白酪氨酸连接酶样 (TTLL) 蛋白。使用特定于 monoglycylated、 polyglycylated 和 glutamylated 在整个装载组化染色的斑马鱼胚胎中的微管蛋白的抗体，我们观察到不同的组织特异性的微管蛋白修改模式。在 ttll3 和 ttll6 纤毛细胞中的表达与相关的纤毛的微管蛋白修改模式。所有斑马鱼微管蛋白酪氨酸连接酶样基因的表达筛选显示额外的 ttll1 中大脑神经元、 肌肉，在 ttll4 和 ttll7 在耳 placodes 的组织特异性表达。Ttll3 组合式消除纤毛微管蛋白 glycylation，但产生了非常温和影响纤毛结构和动力。同样，ttll6 组合式强烈减少纤毛微管蛋白 glutamylation，但只有部分受影响的纤毛结构和动力。Ttll3 和 ttll6 的功能组合的损失造成附近的纤毛运动功能完全丧失和诱导多种类似于以前在斑马鱼 fleer 突变，都表现出缺乏微管蛋白 glutamylation 所指出的缺陷的 axonemal 超微结构缺陷。始终如一，我们找到 fleer 突变体也缺乏微管蛋白 glycylation。这些结果表明微管蛋白 glycylation 和 glutamylation 有重叠的功能，在维持纤毛结构和动力和 fleer/dyf-1 TPR 蛋白是所必需的两种类型的微管蛋白的翻译后修饰。
囊，局灶性粘连和细胞外基质的相互作用。
多囊肾病是人类最常见的遗传性疾病。除了在肾、 肝、 胰腺上皮囊肿，常染色体显性多囊肾病疾病 （多囊肾病) 的患者还患腹部疝、 颅内动脉瘤、 胃肠囊肿和心脏瓣膜缺陷，往往与改变细胞外基质生产或完整性。尽管超过十年的工作主要多囊肾病基因，1 和 PKD2，问题仍然囊性疾病的基础和细胞外基质的多囊肾病病理的作用。这项检讨探讨囊、 局灶性粘连与细胞外基质基因表达之间的联系。这些关系建议多囊蛋白在细胞基质 mechanosensory 信号，控制矩阵中的角色生产和形态发生。这篇文章是题为一个特殊问题的一部分: 多囊肾病。
CaMK II 是 PKD2 目标，以促进 Pronephric 肾发展稳定纤毛。
胞内的 Ca²⁺ 信号影响 gastrulation、 神经和器官发生通过仍在定义的路径。许多这些人骨形成过程的一个潜在 Ca²⁺ 调解员是守恒的钙调蛋白依赖性蛋白激酶 CaMK-二。长期的 Ca²⁺ 刺激 CaMK 二转换已激活的状态，在斑马鱼中检测到的前脑、 耳、 肾。常染色体显性多囊肾病已链接到突变的 Ca²⁺ 进行跨国激进党家庭成员 PKD2，其中中脊椎动物模式生物的抑制会导致肾囊肿。PKD2 缺和 CaMK 二缺斑马鱼胚胎不正常，形成 pronephric 管道和展览前囊肿和不稳定的泄殖腔纤毛。PKD2 制止可灭活 CaMK II pronephric 细胞和纤毛，而一积极 CaMK 二恢复 pkd2 morphants pronephric 风管形成。PKD2 和 CaMK 二、 不足之处是协同，在相同的遗传途径支持它们的存在。我们得出结论： CaMK II PKD2 Ca²⁺，既促进 pronephric 肾的形态发生和稳定主泄殖腔纤毛关键效应。
在发展中的纤毛功能。
发育遗传学和人类疾病基因的克隆研究进展突出了纤毛发育细胞命运决定、 左右不对称和人类先天性疾病的病理中所扮演的重要角色。刺猬在感官纤毛信号说明纤毛 '看门人'，限制进入的概念和纤毛蛋白的出口和贩运体在纤毛膜 （Patched 和 Smoothened） 的重要性 (抑癌的融合： Gli 配合物)。纤毛驱动流体流动胚胎节点中的产生和发展中的机械信号的检测方面突出能动性纤毛的作用。在此简要回顾我选择最近的研究，已澄清并巩固我们的纤毛在发展中的作用的理解的例子。
