侧线系统是鱼类和两栖类动物特有的一类机械感觉器官,参与检测周围水流以及生物的运动、速度和方向。因此,它涉及平衡、趋流性、摄食、避敌和交流等诸多行为。侧线系统包括机械感受器神经丘和它们的传入神经元。侧线管道的结构例如管道的宽度、分支程度决定了管道内神经丘感知水体信息的能力。鱼类的不同物种侧线管道的形态是不一样的,在具备种属特异性的同时,还随生活环境及生活习性的变化而改变,具有环境适应性。目前人们已经了解了侧线管道的形成过程,但是对于具体的调控机制尚不完全清楚。鱼类侧线管道是通过骨重建从管道神经丘下方的骨或鳞片发展出来的,在管壁和管顶都能检测到破骨细胞和成骨细胞的活动,说明破骨细胞和成骨细胞可以参与侧线管道的形成。其中破骨细胞来源于造血干细胞的单核/巨噬细胞,是骨吸收细胞。由tnfrsf11a基因编码的RANK(NF-κB受体活化因子)是肿瘤坏死因子超家族受体的成员,在骨重建中发挥重要作用。当RANK与其配体(RANKL)结合时,NF-κB信号被激活,开启下游靶基因的转录,诱导单核/巨噬细胞分化为破骨细胞。而OPG(骨保护素)由tnfrsf11b基因编码,可以竞争性抑制RANKL与RANK结合,从而抑制前体破骨细胞分化。鉴于NF-κB信号对破骨细胞和骨重建的作用,本文探究了NF-κB信号是否影响鱼类侧线管道的发育。我们首先分析了NF-κB信号与侧线管道是否有联系。结果表明,NF-κB信号会在斑马鱼的躯干上表达,而侧线管道在NF-κB信号表达之后才出现,并且与NF-κB信号共定位。之后对破骨细胞的定位进一步说明了NF-κB信号可能是影响侧线管道发育的因素。我们通过CRISPR/Cas9基因敲除技术构建了tnfrsf11a突变体斑马鱼,并测序检测了碱基的缺失情况和qPCR检测了mRNA的稳定情况。在DNA水平上,tnfrsf11a基因突变后插入了37个碱基,预测突变蛋白翻译提前终止。并且突GDC-0068浓度变后tnfrsf11a mRNA表达量显著下降,表明tnfrsf11a突变体斑马鱼构建成功。我们发现在tnfrsf11a突变体斑马鱼中,位于躯干侧线管道附近的NF-κB信号表达减少,NF-κB的靶基因都显示下调。之后对突变体侧线鳞的破骨细胞进行分析,结果显示破骨细胞的数量和活性都显著降低的。与此同时,侧线管道的长度和直径都减小,管道神经丘内毛细胞数量减少。这些数据都向我们证明了tnfrsf11a在斑马鱼侧线管道的发育中发挥了一定的作用,这是通过影响NF-κB信号和破STM2457临床试验骨细胞来实现的。tnfrsf11a的缺失会导致NF-κB信号通路的活性明显减弱,因此破骨细胞分化减少,导致影响最终侧线管道的发育。此外,斑马鱼tnfsf11a突变体显示出严重的脊柱弯曲。我们推测RANK和NF-κB的异常可能是导致脊柱异常和侧线畸形的共同原因。同样地,我们也构建了tnfrsf11b突变体斑马鱼。在DNA水平上,通过测序得知tnfrsf11b基因突变后插入了36个碱基,同时缺失了1个碱基,预测突变蛋白翻译也会提前终止。突变后tGenetic mapnfrsf11b mRNA表达量是显著下降的,表明tnfrsf11b突变体斑马鱼构建成功。但是对NF-κB信号进行分析,观察到突变体斑马鱼的NF-κB信号没有明显变化。之后分析突变体侧线鳞的破骨细胞,发现破骨细胞的活性也没有受到影响,侧线管道的表型和管道神经丘内毛细胞没有显著变化。因此,tnfrsf11b的突变不影响斑马鱼侧线管道的发育。我们推测tnfrsf11b对破骨细胞的作用可能有物种差异性,或者是仅仅对于斑马鱼侧线管道中的破骨细胞的作用有差异。也可能是由于tnfrsf11b的功能性缺失导致有其他因子产生了代偿作用,来保证斑马鱼侧线管道的正常发育。综上所述,我们发现斑马鱼侧线鳞上表达的Tnfrsf11a通过NF-κB信号调控破骨细胞的分化和骨重建,进而参与斑马鱼侧线管道的发育。而tnfrsf11b突变并未影响斑马鱼侧线管道的发育。这些工作为研究鱼类侧线管道发育和多样性形成奠定了重要基础。