行为是动物受到内部和外界刺激后,经中枢神经系统的调控和支配下产生的活动。作为中枢神经系统的定居性免疫细胞,小胶质细胞不仅对大脑的发育至关重要,也在机体行为调节中扮演着重要角色。当小胶质细胞缺失或者功能障碍时小鼠会表现出与精神分裂症、强迫症和自闭症等临床症状类似的异常行为。然而,在正常胚胎发育早期,小胶质细胞是否通过直接影响特定神经元发育来调节其行为,目前尚不清楚。斑马鱼作为经典模式动物,具有丰富的行为特征,包括觅食、逃逸、社交、交配、应激反应等。与哺乳类模式动物相比,斑马鱼个体小、习性好动,便于行为学检测和观察。幼鱼时期的斑马鱼已经可以进行重复、可靠的相关行为测试。斑马鱼胚胎透明的特点,为神经元活性的检测提供了很大的优势。因此,以斑马鱼作为模式动物,我们可以有效地对小胶质细胞与幼鱼行为及神经发育的关系进行探究。为了探究小胶质细胞在神经发育以及行为中扮演的角色,我们首先追踪斑马鱼中脑小胶质细胞的发育。通过激光共聚焦活体成像观察,我们发现从受精后2.5天（2.5 dpf,days post fertilization）约有8±3个mpeg1+小胶质细胞进入中脑。3 dpf时,其细胞数量增加至25±5个,此期间细胞形态主要呈“阿米巴样”,AO染色表明其具有较强的吞噬凋亡细胞的能力。从4 dpf至7 dpf时,mpeg1+小胶质细胞数量稳定在26±5个,细胞分枝增多,吞噬能力下降。这预示着小胶质细胞从“阿米巴样”逐渐发育至分枝状。随后,我们建立了两种小胶质细胞缺失模型。其一,利用Tg（mpeg1:Gal4;UAS:Nfs B-m Cherry）转基因斑马鱼品系,在2.5 dpf时甲硝唑（MTZ）处理选择性地杀死小胶质细胞的模型。其二,irf8突变体小胶质细胞缺失的模型。以这两种模型为基础,本课题探究了小胶质细胞对斑马鱼幼鱼神经发育以及行为的影响。为了探索小胶质细胞缺失后斑马鱼幼鱼的行为变化,我们检测了两种模型中斑马鱼幼鱼的自发运动和应激行为。通过运动平均速度、移动距离、移动轨迹分析,结果表明小胶质细胞缺失后斑马鱼幼鱼自发运动正常。在旷场实验、光惊吓实验以及高渗透压应激实验中,小胶质细胞缺失后幼鱼表现出不活泼、运动平均速度显著降低、长时间停滞等异常行为。以上结果揭示了小胶质细胞缺失后斑马鱼幼鱼应激行为异常。为了进一步验证小胶质细胞对斑马鱼幼鱼应激行为的影响,我们在irf8突变体中回补小胶质细胞。旷场实验表明,irf8△57/△57Tg（coro1a:irf8）斑马鱼幼鱼运动平均速度、运动距离与irf8△57/△57的相比显著增加,停滞时间显著降低。由于回补效率的局限性,其平均速度与野生型斑马鱼的相比依然有所降低。此外,光惊吓实验也得到相似的结果,小胶质细胞的回补也能部分缓解irf8△57/△57突变体在光惊吓中的异常行为。这些表明了小胶质细胞在斑马鱼幼鱼应激行为中发挥重要的调控作用。同时为了排除小胶质细胞在神经发育基本完成时对斑马鱼幼鱼应激行为的影响。我们在4 dpf时利用MTZ药物选择性地消除中脑小胶质细胞。通过自发运动和应激实验,发现4 dpf小胶质细胞缺失后斑马鱼幼鱼自发行为和应激行为与对照组并无显著差异。这预示着在神经发育基本成熟后,小胶质细胞缺失并不影响斑马鱼幼鱼的自发运动以及应激行为。总之,上述结果表明小胶质细胞对斑马鱼幼鱼应激行为的影响可能与神经发育有关。为了更加深入探究小胶质细胞对神经发育的影响,我们将斑马鱼脑袋进行单细胞转录组分析,发现小胶质细胞缺失后斑马鱼脑中成熟神经元发育异常。进一步对细胞亚群拟时序分析,结果表明MTZ和对照组细胞亚群的发生趋势存在明显差异,且MTZ组的神经发生时间分布更趋近于早期发育。通过各个亚群细胞百分比分析,发现小胶质细胞缺失后幼鱼脑区中间神经前体细胞数量增加、中间神经元及成熟神经元数量减少。此外,小胶质细胞的丢失影响兴奋性神经元和抑制性神经元的突触组装、离子转运、轴突引导等发育过程。活体检测结果显示,小胶质细胞缺失后神经元发生大量凋亡以及神经活性降低。这些现象揭示了小胶质细胞可能在维持神经发育,调节神经网络形成过程中发挥重要的功能,进而调节斑马鱼的应激行为。但小胶质细胞调控这一生理过程的分子机制有待进一步探究。我们的研究结果表明小胶质细胞在调控斑马鱼幼鱼应激行为以及神经发育方面发挥重要作用。小胶质细胞缺失引起神经发育异常、神经元大量凋亡、神经元活性下降等,很可能是导致斑马鱼幼鱼应激反应迟钝的重要原因。未来,我们将进一步探究小胶质细胞如何影响特定神经元的发育来调控其应激行为。综上所述,本研究为理解小胶质细胞在神经发育及神经系统疾病中的作用提供参考。