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方法细胞生物学。作者手稿；于2013年9月8日在PMC上市。
以最终编辑形式发布为：
方法细胞生物学。2011; 101: 143–160.
数字对象标识：10.1016/B978-0-12-387036-0.00006-2
预防性维修识别码：项目经理3766725
NIHMSID公司：美国国家卫生研究院506125
PMID：21550442

斑马鱼肠神经系统的发育

伊恩牧羊人1和朱迪思·艾森通讯作者2
作者信息 版权和许可信息 PMC免责声明

摘要

肠神经系统由神经元和胶质细胞组成，它们调节肠功能的许多方面。斑马鱼能够同时使用正向和反向遗传方法，以及可视化活体胚胎和幼虫的发育，这使得它成为研究肠道神经系统发育机制的一个很有吸引力的模型。在这里，我们回顾了最近描述斑马鱼肠道神经系统的发展和组织的工作，以及这与肠道运动的关系。我们还讨论了这些研究揭示的细胞、分子和遗传机制，以及它们如何为人类肠道神经系统疾病提供新的见解。

引言

肠神经系统（ENS）由神经元和胶质细胞组成，为肠道提供内在神经支配，并调节运动、体内平衡和分泌等功能(伯恩斯和帕奇尼斯，2009年;Furness，2006年). ENS是外周神经系统（PNS）的最大分支，是唯一能够独立于中枢神经系统（CNS）的神经支配而工作的分支(Furness，2006年). 考虑到超过40%的患者就诊是因为他们患有肠道功能紊乱(Gershon，1998年)，了解ENS的发展和功能对于了解人类健康和疾病以及了解神经发育的基本机制至关重要。

ENS完全来自神经嵴(Le Douarin和Kalcheim，1999年). 对许多物种的研究使人们了解了神经嵴形成的基本机制(Sauka Spengler和Bronner Fraser，2008年)，尽管尚不清楚何时会指定肠神经嵴。许多信号通路，包括BMP、FGF、WNT和Notch信号通路，都是神经嵴诱导和神经嵴衍生物不同亚型规范所必需的(Sauka-Spengler和Bronner-Fraser，2008年). 然而，是什么指定并引导ENS前体进入肠道尚不清楚。然而，在这些细胞到达肠道后，肠道神经嵴前体的迁移、增殖和分化所必需的特定信号通路已经确定了其作用。这些信号通路包括GDNF、内皮素、BMP、刺猬、维甲酸、Notch、信号素和Netrin通路(Burzynski等人，2009年)].

一些转录因子也与ENS的发展有关，包括Mash1、Pax3、Phox2b、Hand2、Hox11a和Hoxb5(Burzynski等人，2009年)]. 尽管在ENS开发方面已开展了大量工作，但仍有许多悬而未决的问题尚未解决。例如，我们仍然不清楚特定类型肠神经元的谱系是如何确定的，肠回路是如何建立的，或者ENS异常可能导致人类肠道疾病的程度(Gershon，2010年).

斑马鱼能够同时使用正向和反向遗传方法以及可视化活体胚胎和幼虫的发育，这使其成为研究ENS发育机制以及深入了解影响人类ENS的疾病的极好模型(Burzynski等人，2009年). 在这里，我们回顾了利用斑马鱼进行的研究，这些研究对ENS发育和肠道运动建立的细胞、分子和遗传机制提供了新的理解。许多这些研究也为人类消化道疾病提供了新的见解。

斑马鱼肠道的组织

肠道，通常被称为肠道，是一个复杂的器官，由几种不同的细胞类型组成，包括肠道上皮、肠道肌肉组织、脉管组织、免疫细胞和ENS。硬骨鱼类的肠道与哺乳动物的肠道大体相似，但整体结构略为简单(Wallace等人，2005年)（请参见图1). 例如，斑马鱼的食道直接与肠道相连，而不存在胃(Wallace等人，2005年). 肠的起始点是由肝胆总管的插入和肠的消化酶特征决定的(华莱士和帕克，2003年). 即使没有胃，胚胎前肠也会扩大，可能起到食物储存的作用。这一被称为肠球的前肠道区域也有逆行运动，这与后肠中主要观察到的顺行推进运动不同(Holmberg等人，2007年). 肠球还含有一些分散的杯状细胞，这些杯状细胞产生酸性和中性粘蛋白(Ng等人，2005年). 此外sox2,巴x1,盖塔5和gata6型斑马鱼前肠道的表达与发育中哺乳动物胃的表达相似(Muncan等人，2007年)并可使这部分肠道发挥储存和混合管腔内容物的额外功能。除了没有胃外，斑马鱼肠道上皮的结构比羊膜的结构简单。斑马鱼的肠道上皮缺乏隐窝，呈宽而不规则的褶皱排列，而不是形成绒毛(Ng等人，2005年;Wallace等人，2005年). 斑马鱼也缺乏羊膜腔内的黏膜下层(Wallace等人，2005年)它含有大量结缔组织、大血管和淋巴管。斑马鱼肠中的血管组织存在于粘膜和肌层中。

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哺乳动物（A）和斑马鱼（B）肠道结构的比较。转载自Wallace等人2005得到爱思唯尔的许可。

除了宿主细胞外，脊椎动物的肠道还拥有大量的微生物细胞群，通常被称为肠道微生物群(Cheesman和Guillemin，2006年;坎特和罗尔斯，2010年). 肠道微生物群的集体基因组超过宿主数个数量级，并编码宿主基因组中缺失的关键消化能力(Gill等人，2006年)这表明这种共同进化的群落在肠道发育和功能中起着关键作用。通过在无菌环境中饲养动物并与传统饲养动物进行比较，研究了微生物群在肠道发育中的作用。小鼠和斑马鱼的研究表明，肠道微生物群在肠道发育中的重要性，在缺乏肠道微生物群的情况下，肠道上皮细胞类型鉴定和成熟程序发生改变(Backhed等人，2005年;Bates等人，2006年). 有趣的是，缺乏微生物群影响斑马鱼肠道功能的一个方面是运动性(Bates等人，2006年)这增加了肠道微生物群影响ENS发展的可能性，尽管这尚未进行测试。

ENS的早期发展

斑马鱼ENS和所有其他脊椎动物一样，是从神经嵴衍生而来的(Kelsh和Eisen，2000年). 在羊膜脊椎动物中，迷走神经和骶神经嵴都参与ENS(Furness，2006年). 相比之下，斑马鱼的血统研究表明，整个ENS来源于迷走神经嵴（Shepherd，未发表的数据）。与羊膜相比，斑马鱼肠道的结构更简单，沿着斑马鱼肠的神经嵴细胞的迁移似乎也比羊膜更简单。例如，在羊膜中，神经嵴衍生的ENS前体沿着发育中的肠道以多条链的形式向尾部迁移，这些链遵循复杂且不可预测的轨迹(Druckenbrod和Epstein，2005年;Young等人，2004年). 在斑马鱼中，神经嵴衍生的ENS前体从迷走神经区迁移到肠道原基的前端，与之结合，然后沿发育中的肠道长度以两条平行的细胞链的形式迁移(图2) (Elworthy等人，2005年;Olden等人，2008年;Shepherd等人，2004年). 随后，ENS前体沿肠周迁移并分化为肠神经元和胶质细胞。斑马鱼ENS的最终组织也比羊膜的组织简单，羊膜有两层不同的肠神经节，粘膜下和肌间神经节(图1). 斑马鱼缺乏粘膜下神经节，肌间神经细胞通常排列为单个神经元或神经元对(Wallace等人，2005年). 尽管最近对鸟类和斑马鱼的研究表明血管内皮细胞可能参与了这一过程，但ENS前体迁移模式是如何确定的目前尚不清楚(Nagy等人，2009年).

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神经嵴细胞迁移到斑马鱼肠道。修改自Shepherd等人2004经生物学家公司许可。

研究ENS发展的遗传学方法

无偏正向突变筛选为识别相关过程中的基因提供了一种重要的方法(格伦沃尔德和艾森，2002年). 几次这样的筛选已经揭示了许多与斑马鱼ENS发育有关的基因。无色的，第一个分离出的ENS突变体之一，来自于sox10型基因(Dutton等人，2001年;Kelsh和Eisen，2000年)已知其在哺乳动物ENS发育中起重要作用(Southard Smith等人，1998年). 斑马鱼筛查还发现了以前与ENS发展无关的其他基因突变(Chen等人，1996年;Schilling等人，1996年)例如，DNA聚合酶δ1突变平头(极1)，的爱丽丝核孔组装蛋白突变体flotte乐透(阿赫特菲)和rpc2型，RNA聚合酶III亚基突变体苗条的吉姆(波尔3b) (Davuluri等人，2008年;de Jong Curtain等人，2008年;Plaster等人，2006年;Wallace等人，2005年;Yee等人，2007年). 所有这些突变体都具有多效性表型，因此没有根据ENS缺陷进行鉴定。毫无疑问，这些研究有助于我们了解肠道发育，并有助于剖析人类肠道疾病的遗传基础。

有两种筛查特别关注于识别影响ENS的突变(Kuhlman和Eisen，2007年;Pietsch等人，2006年). 在这两种情况下，突变体都是通过用Elavl3（以前称为HuC/D）抗体标记所揭示的肠道神经元数量或分布的变化来鉴定的，Elavl3是一种在分化神经元中表达的泛神经元蛋白。Pietsch及其同事进行的筛查分离出6个突变，而Kuhlman和Eisen进行的筛查则分离出13个突变。在这两个筛选中分离的大多数突变体（19个突变体中的15个）具有多效性表型，然而，Kuhlman和Eisen鉴定出4个突变体似乎对ENS有特异性影响。两个筛网中分离的大多数突变体（19个突变体中的16个）沿整个肠道长度的肠神经元数量减少，然而，Kuhlman和Eisen发现了3个突变体，其中肠神经元局限于肠道前部。识别这些突变表型的基因应该为深入了解ENS发展的分子机制提供重要的新见解。

Pietsch及其同事在筛查中发现的两种突变的基因现已确定。其中一个突变是先前确定的DNA聚合酶δ1突变的等位基因平头(Plaster等人，2006年). 另一个变种人，减少，是中的空变异医学24（以前称为陷阱100)基因(Pietsch等人，2006年). Med24是介体共转录激活复合物的一种成分，此前已证明其在小鼠胚胎发生中具有重要作用(Ito等人，2002年). 这个医学24空突变小鼠有胎盘缺陷，导致早期胚胎死亡，因此没有ENS表型的报道。斑马鱼医学24ENS突变体表型是由于这些细胞到达肠道后ENS前体增殖缺陷所致。令人惊讶的是，Med24在ENS前体中不表达，而是在肠内胚层中表达。遗传嵌合体分析表明，野生型内胚层移植到医学24突变体，表明内胚层衍生或内胚层调节因子在医学24突变体，并且该因子表达的变化是ENS表型的原因(Pietsch等人，2006年).

ENS发展的分子机制

尽管斑马鱼和羊水脊椎动物的肠道神经系统在发育和结构上存在差异，但ENS发育的大多数分子机制在物种间是保守的。例如，通过RET受体酪氨酸激酶的信号传导对羊水和斑马鱼的ENS发育至关重要。ret（雷特）mRNA在发育中的斑马鱼肠道ENS前体和分化神经元中表达(Bisgrove等人，1997年;Marcos-Gutierrez等人，1997年;Shepherd等人，2004年). 与其他脊椎动物一样，斑马鱼有两个ret（雷特）同种型(重试9和重试51)，其中重试51ENS前体对肠道的完全定植是不必要的(Heanue和Pachnis，2008年). RET与GFRα（GPI-锚定细胞表面受体家族的成员）一起作用，形成一个受体复合体，调节GDNF神经营养因子家族的信号(Airaksinen和Saarma，2002年). 使用吗啉反义寡核苷酸创建缺少一个或多个Gfrα同源序列的变体，测试Gfr在斑马鱼ENS发育中的作用。吗啉介导的Gfrα1两个直系同源基因的敲除导致ENS神经元及其前体细胞的完全丢失(Shepherd等人，2004年). 然而，吗啉介导的Gfrα2敲除对ENS的发育没有明显影响，至少在发育的头几天是这样（Shepherd，未发表的数据）。该基因在ENS发育后期是否起作用尚不清楚。与RET和Gfrα1的敲除类似，GDNF的敲除也会导致斑马鱼ENS神经元及其前体细胞的完全丢失(Shepherd等人，2001年). 据报道，斑马鱼体内还存在另外两个GDNF家族成员Neurturin和Artemin，尽管它们是否在斑马鱼ENS发育中起作用尚不清楚(Lucini等人，2005年;Lucini等人，2004年). 有趣的是，内皮素信号通路在哺乳动物和鸟类ENS发育过程中与RET信号通路相互作用(Landman等人，2007年)斑马鱼ENS发育可能不需要，因为干扰内皮素受体Ednrb1功能的突变不会导致斑马鱼的ENS表型(Parichy等人，2000年).

除了RET信号外，在小鼠和禽类中确定的几种转录因子的功能是Ret公司斑马鱼ENS发育过程中的表达也进行了测试(Burzynski等人，2009年). 缺乏Sox10的突变体(Dutton等人，2001年;Kelsh和Eisen，2000年)或Foxd3(Montero-Balaguer等人，2006年;Stewart等人，2006年)缺乏ENS，斑马鱼也缺乏Phox2b(Elworthy等人，2005年)或Pax3(明钦和休斯，2008年)已被吗啉反义寡核苷酸击倒。除了表征基因突变或瞬时敲除的动物外ret（雷特）,pho2b型和sox10型已经对基因进行了分析(Antonellis等人，2008年;Dutton等人，2008年;Fisher等人，2006年;McGaughey等人，2008年).

ENS分化

肠神经元有许多不同类型，包括运动神经元、中间神经元和内在初级传入（感觉）神经元。这些类别中的每一个都可以根据神经元形态、生理学和生物化学进一步细分。羊膜中广泛的免疫组织化学分析表明，每个ENS神经元表达几种不同的神经递质，而化学编码假说假设这些神经递质的组合表达可以用于定义每个神经元类别的功能(Furness，2006年). 许多不同实验室的研究表明，与羊水相似，斑马鱼ENS中的神经元表达兴奋性和抑制性神经递质。因此，表达腺苷酸环化酶激活多肽（PACAP）、血管活性肠多肽（VIP）、降钙素基因相关多肽（CGRP）、，一氧化氮（NO）神经激肽A（NKA）、P物质、乙酰胆碱和5-羟色胺都有报道(Holmberg等人，2006年;Holmberg等人，2004年;霍姆伯格，2003;Kuhlman和Eisen，2007年;Olden等人，2008年;Olsson等人，2008年;Pietsch等人，2006年;Poon等人，2003年). 目前尚不知道斑马鱼胚胎、幼虫和成年ENS的精确化学编码，也没有对不同类型斑马鱼肠道神经元的形态进行详细描述。然而，最近的一项研究通过详细描述表达特定神经递质、神经递质合成酶和下游信号成分的神经元的比例以及这些比例是如何随时间变化的，大大提高了我们对斑马鱼ENS中化学编码的理解(Uyttebroek等人，2010年). 此外，这项研究检测了几种不同神经递质、神经递质合成酶和下游信号成分的共表达(图3)包括VIP、PACAP、神经元一氧化氮合酶（nNOS）、胆碱乙酰转移酶（ChAT）、钙结合蛋白（CB）、钙视网膜蛋白（CR）和血清素(Uyttebroek等人，2010年). 这些标记物在发育中的斑马鱼ENS中的分布和出现时间与在羊膜中的表现相当。这些信息，再加上对神经元形态的详细分析，将对斑马鱼的ENS电路有相当大的帮助。

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成年斑马鱼ENS神经元中神经递质的共表达。发件人Uyttebroek等人，2010年经John Wiley and Sons Inc.许可。

肠道运动的调节

肠动力来自三种不同细胞群的协同活动，即ENS、Cajal间质细胞（ICC）和肠道平滑肌(Furness，2006年;Rich等人，2007年). 活体斑马鱼幼虫直接成像运动的能力(Holmberg等人，2007年;Holmberg等人，2006年;Holmberg等人，2004年;霍姆伯格，2003;Kuhlman和Eisen，2007年)揭示了肠道运动模式的复杂性体内第一次自发收缩出现在受精后约3.5天的斑马鱼肠道中（dpf）(Kuhlman和Eisen，2007年)，在开始喂食之前，5–6 dpf(Olsson等人，2008年). 最早的宫缩是局部性的，但宫缩开始以4 dpf的速度沿着肠道传播，并且在接下来的几天内宫缩的规律性增加(Holmberg等人，2007年;Holmberg等人，2006年;Kuhlman和Eisen，2007年). 在幼虫开始进食之前，有规律的顺行和逆行收缩从中肠的一个共同点开始传播。前肠逆行收缩可能会混合食物，以弥补胃的缺失，而后肠收缩似乎主要是推进性的。肠道最后面的部分也向两个方向传播短收缩波(Holmberg等人，2004年).

首次在斑马鱼肠道中约2 dpf处检测到表达神经元标记物的ENS细胞(Holmberg等人，2006年;霍姆伯格，2003;Kelsh和Eisen，2000年)在肠道运动开始之前。在接下来的三天里，肠道神经元的数量迅速增加，在此期间肠道平滑肌也在分化(霍姆伯格，2003;Olden等人，2008年;Olsson等人，2008年; Seiler等人。；Wallace等人，2005年). Holmberg实验室的优雅工作表明，尽管斑马鱼在开始进食时肠道中存在兴奋性胆碱能张力和抑制性尼能张力(Holmberg等人，2006年;Holmberg等人，2004年)，在4dpf时看到的自发肠道收缩不是由内源性或外源性神经支配引起的(Holmberg等人，2007年). 相反，ENS被认为在发育后期，即喂食行为开始后，在调节肠道活动方面发挥着越来越重要的作用(Holmberg等人，2007年). 与这一观点一致，Pack实验室最近的工作为斑马鱼在缺乏神经支配的情况下的肠道运动提供了证据(Davuluri等人，2010年). 在没有ENS功能的情况下，斑马鱼肠道的运动与小鼠的情况相似(Anderson等人，2004年;Ward等人，1999年)和人类(Huizinga等人，2001年)在这种情况下，肠道运动可以在没有ENS的情况下发展。事实上，最近对小鼠的研究也表明，最早的肠道收缩不是由ENS介导的(Roberts等人，2010年). 尽管如此，而且与ENS调节肠道活动的观点一致，斑马鱼肠道收缩的规律似乎与套管扳手突变体。这些突变体在整个肠道长度上的ENS神经元数量减少，肠道收缩规律性也相应减少(Kuhlman和Eisen，2007年) (图4). 然而，ICC或肠道平滑肌在该突变中是否也受到影响尚未确定。

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gutwrencher公司与野生型相比，突变体具有更少的ENS神经元和更少的规则肠道运动。修改自Kuhlman等人2007经John Wiley and Sons Inc.许可。

斑马鱼自发肠道收缩的启动可能由ICC介导。ICC显著表达Kit受体酪氨酸激酶，起源于中胚层(Lecoin等人，1996年)来源于与肠平滑肌细胞相同的前体(Young，1999年). ICC产生起搏信号，驱动肠道平滑肌收缩并协调神经元输入(Furness，2006年). 这种细胞类型存在于斑马鱼中，尽管使用Kit抗体染色在7 dpf之前的阶段尚未检测到ICC(Rich等人，2007年)因此，目前尚不清楚斑马鱼体内这些细胞何时发育。然而，与ENS一样，ICC对于小鼠最早的肠道运动是不可替代的，因此Young和她的同事认为最早的肠收缩可能是肌源性的(Roberts等人，2010年). 斑马鱼的ICC活动和肠道肌肉组织的肌源性活动均未被研究，留下了早期收缩起源的问题。要对ENS功能进行更全面的分析，就需要开发技术来记录ENS神经元、ICC细胞和肠肌的电生理学。

斑马鱼ENS作为了解人类疾病的模型

人体肠道功能紊乱对生活质量有巨大影响，并产生了高昂的社会成本(Gershon，2010年). 这些疾病中最常见，也是大多数研究的重点是先天性巨结肠（HSCR），这是影响肠道的主要人类先天性疾病(Burzynski等人，2009年;Gershon，2010年). HSCR的病理特征是肠道远端无肠神经节，导致无节段紧张性收缩和肠梗阻。只有大约30%的HSCR病例是家族性的，而大约70%的HSCR是作为一个孤立的特征发生的。在大多数表现出这种非综合征性HSCR的家族中，疾病传播表现出复杂的遗传模式，因此非综合征性HSCR被认为是一种多因素疾病(Amiel等人，2008年;Badner等人，1990年). 来自多个不同群体的研究表明转塔编码序列约占家族性HSCR的50%，占散发性HSCR病例的15-20%(Burzynski等人，2009年). 突变分析表明，与RET相互作用的基因，如sox10、gdnf和pho2b型，也是HSCR基因座。因此，对斑马鱼中这些基因的研究，以及在突变筛查中发现的新基因，应该能够为这一毁灭性人类疾病的发病机制提供重要的见解。

HSCR也表现为其他疾病的一种表型。例如，Mowat-Wilson综合征患者表现出HSCR以及颅面畸形和其他缺陷。编码Sip1转录因子的基因突变与人类Mowat-Wilson综合征有关。最近的研究表明，吗啉介导的人类两种斑马鱼同源基因的敲除SIP1公司导致肠内肠道前体细胞丢失和HSCR样表型(Delalande等人，2008年)这为今后的研究铺平了道路，这些研究将进一步阐明这种疾病的发病机制。

HSCR也是Goldberg-Shprintzen综合征（GOSHS）临床表型的一部分，GOSHS是另一种罕见的遗传病，其特征是中枢和肠道神经系统缺陷和颅面畸形。这种综合征是由Kif1-结合蛋白（KBP；也称为KIAA1279）的零突变引起的，该蛋白的确切生物学功能尚不清楚(Brooks等人，2006年). 令人惊讶的是，一条斑马鱼千兆位空突变没有表现出与疾病相关的任何临床表型(Lyons等人，2008年). 然而，最近的一项研究表明，在酵母双杂交试验和体内酵母双杂交研究使用小鼠KBP筛选小鼠cDNA文库；随后通过免疫沉淀证实了KBP与SCG10之间的相互作用。确定是否千兆位和scg10标准在斑马鱼中进行了上位性实验。该实验通过吗啉介导的敲除揭示了这两个基因之间的相互作用(Alves等人，2010年); 双形态表型的方面与GOSHS临床表型相似。这项对斑马鱼的研究提供了对GOSHS潜在细胞机制的新见解，表明该疾病的中枢和肠道神经系统表型是由于需要SCG10的神经元中正常微管动力学的破坏所致。

除了加强我们对已知HSCR相关基因的了解外，最近对斑马鱼的研究还为另一种疾病——Bardet-Biedl综合征（BBS）提供了新的见解。BBS是一种多效性综合征，合并面部畸形和HSCR。干扰斑马鱼的功能bbs8是与该综合征相关的基因之一，导致颅面和ENS缺陷，这些缺陷与人类患者和小鼠模型中的缺陷相同，并且是颅骨神经嵴细胞异常迁移的结果(Tobin等人，2008年). 因为已知非经典Wnt信号调节颅神经嵴迁移(De Calisto等人，2005年)，这项研究的作者敲除了斑马鱼中的Wnt信号，发现了类似于斑马鱼的神经嵴迁移缺陷英国广播公司8变形体(Tobin等人，2008年). 他们还测试了Hedgehog（Hh）信号的潜在参与，众所周知，Hh信号对颅面发育过程中神经嵴细胞的模式化很重要(Tapadia等人，2005年). 他们发现Hh信号受到干扰，能够将Bbs8置于Hh信号通路中(Tobin等人，2008年). 在独立研究中，Hh信号也被证明对ENS的发育至关重要，因为它是斑马鱼ENS前体的一种强有力的有丝分裂原(Reichenbach等人，2008年)并通过调节培养的小鼠神经嵴细胞对GDNF的反应性来控制神经嵴的增殖和分化(Fu等人，2004年). 这些研究共同揭示了BBS患者HSCR表型、Hh信号和RET信号之间的潜在联系，为BBS提供了重要的新见解。

未来展望

ENS的发展是一个复杂的过程，涉及神经嵴细胞及其衍生物的规格化、增殖、迁移、存活和分化，最终必须形成调节运动和其他肠道功能的电路。包括哺乳动物、鸟类和斑马鱼在内的各种模型的研究为理解这些过程提供了极好的知识基础，然而，许多细胞和分子机制尚未解决。跨物种机制的保护，以及执行正向和反向遗传筛选的能力，跟踪活体胚胎和幼虫中单个细胞或细胞群的发育以及活体动物肠道运动的特征，使斑马鱼成为研究ENS发育基本机制的一个很有吸引力的模型。通过更多地了解斑马鱼ENS电路，这些研究必将得到加强。

尽管HSCR是人类ENS相关疾病研究的主要焦点，但可能还有其他尚未被认识的疾病导致ENS异常发展并导致ENS功能异常(Gershon，2010年). 由于未能阐明肠神经元或胶质细胞的适当谱系，至少其中一些疾病可能在发育后期出现(Gershon，2010年). 斑马鱼的实验可驯服性，包括实时跟踪活胚胎和幼虫细胞谱系的能力，有可能揭示这些后期过程中涉及的细胞和遗传相互作用。

斑马鱼不仅提供了有关影响人类ENS的疾病分子基础的新信息，还可能有助于实时研究生理过程。例如，一种基于摄入和清除荧光食物的新型肠动力筛查(Field等人，2008年)应增强识别和表征影响肠道运动基因的能力。学习记录活体胚胎和幼虫中斑马鱼ENS神经元的电生理学也将为理解ENS调节肠道功能的机制提供明确的进展，并将为鉴定ENS突变体提供重要的新方法。神经递质血清素调节ENS和肠道功能的运动和其他方面。除了存在于某些ENS神经元外，5-羟色胺是由肠上皮中的肠嗜铬细胞产生的，改变5HT-4和5HT-3 5-羟色宁受体的药物已成为多种肠道功能失常的主要治疗药物，包括肠易激综合征（IBS）(Gershon和Tack，2007年). 利用植入式碳纤维微电极差分脉冲伏安法监测斑马鱼肠道内5-羟色胺水平变化的最新研究体内(Njagi等人，2010年)为研究血清素与活体动物特定肠道区域特定受体的位置和数量的关系打开了大门。最后，肠道疾病，如肠易激综合征和炎症性肠病会改变肠道运动，也会影响肠道神经元功能(Furness，2006年;Lomax等人，2005年). 这些疾病可能是由肠道微生物群失调引起的(贝克等人，2009年;Cheesman和Guillemin，2006年;Furness，2006年;Salonen等人，2010年)因此，了解微生物群如何影响ENS功能，以及它们是否在ENS正常发育或体内平衡的后期方面发挥作用至关重要。

致谢

感谢Robert Kelsh、Dave Raible和Ken Wallace对手稿草稿的批判性阅读。我们感谢我们的许多同事对ENS开发的讨论，并向他们中的任何一位表示歉意，因为他们的工作被无意中排除在本次审查之外。我们对ENS的最初研究得到了NIH HD22486（JE）和DK067285（is）的支持。

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