Serotonergic modulation of vigilance states in zebrafish and mice

期刊：Nature Communications（Nature Portfolio 旗下综合性开放获取期刊）

影响因子：18.1（2025 年度 JCR）｜ 分区：JCR Q1，中科院综合性期刊 1 区（Top 期刊）

论文信息：Nature Communications (2024) 15:2596 ｜ DOI: 10.1038/s41467-024-47021-0

发表时间：2024 年 3 月（收稿 2023-10-22，接收 2024-03-12）

通讯作者：管娜娜、宋建人（同济大学附属上海市第四人民医院 / 卡罗林斯卡医学院）

开放获取：CC BY 4.0 ｜ 参考文献与补充材料详见原文

导读

动物在感知危险时会减少运动、"静观其变"——这种警觉（vigilance）行为背后的大脑内部状态是什么？本研究在斑马鱼和小鼠中发现：警觉状态的神经特征是背侧皮层/前额叶皮层神经元持续的低频高幅同步振荡；警报物质或光遗传手段引起中脑中缝核 5-羟色胺（5-HT）神经元的持久强烈激活，大量释放的 5-HT 经 5-HT7 受体作用于谷氨酸能神经元，从而"制造并维持"这一内部警觉状态。敲除或阻断 5-HT7 受体即可消除警觉行为。跨物种保留的祖先机制由此被揭示。

摘要

警觉指保持警觉地观察或持续注意以躲避潜在威胁。处于警觉状态的动物减少运动，并对厌恶刺激的敏感性增强，以便对危险快速反应。本研究报道了一种非常规的、在神经环路水平运作的 5-HT 驱动机制，它塑造了斑马鱼和雄性小鼠警觉行为背后的内部状态。内部警觉状态的神经特征表现为斑马鱼背侧皮层和小鼠前额叶皮层中持续的低频高幅神经元同步。警觉背后的神经元同步依赖于 5-HT 的强烈释放——通过持续激活中缝背核（DRN）5-HT 神经元或相关脑区的局部 5-HT 轴突末梢，经 5-HT7 受体实现。因此，本研究鉴定了一种跨物种的警觉行为机制，阐明了神经调质与神经环路之间的相互作用如何塑造行为状态。

引言

动物的显性行为由多变的内部脑状态编排，神经动力学深刻影响感觉、认知和行动。清醒动物根据环境需要动态调整行为状态，这要求大脑先产生合适的内部状态。特定的内部状态指导大脑选择性地增强某些感觉输入的敏感性而忽略其他输入。为了成功探测或逃避捕食者，动物通常保持警觉状态：减少运动甚至静止不动，同时保持警觉并注意潜在威胁——这虽然降低了觅食效率和群体规模，但对生存至关重要。警觉行为通常由感知到的外部威胁或基于经验的内部自我认知触发，且必须由相应的内部脑状态精确控制，直至威胁解除。迄今为止，代表这种内部脑状态的神经特征及其中央控制机制仍不清楚。

中缝背核的 5-HT 神经元通过广泛的轴突投射为前脑提供主要的上行 5-HT 张力，参与塑造行为状态。评估 5-HT 系统的复杂功能时，需要综合考虑 5-HT 神经元的功能多样性以及突触后受体的空间分布和时间激活模式。然而，DRN 5-HT 系统如何调控神经动力学模式以控制内部脑状态仍不清楚。在小鼠清醒时，上行去甲肾上腺素系统的激活可将静止动物以低频波动为特征的同步态转变为运动动物的去同步态；而激活 DRN 5-HT 神经元的作用恰好相反——面对多种行为挑战时，它把活跃运动状态转变为运动减少甚至静止状态。DRN 5-HT 神经元及其受体特异性机制能否负责产生警觉行为背后的内部脑状态，还需进一步研究。

结果一：警报物质在斑马鱼中诱导持久的警觉行为

让斑马鱼在缸中自由游动，通过视频追踪表征其对同种警报物质（CAS）的反应。加入 CAS 后，斑马鱼先出现短暂的高速乱游，随后迅速转入持久的运动减少状态：先在缸底"僵住"约 5 分钟，再以慢速游动约 20 分钟。即使转入装有清水的新缸，该状态仍持续存在；加水对照组则无此现象。为确定运动减少状态是真正的"石化"还是为探测潜在危险而高度警觉的状态，研究者测量了对声音、电击、盐酸和尸胺等厌恶刺激的反应阈值：CAS 处理的斑马鱼对上述厌恶刺激的阈值显著降低，随后缓慢恢复至对照水平，加水组无显著变化。CAS 作为警报信号可靠地产生了一种"静止不动却对厌恶刺激高度警觉"的持久警觉行为状态——这为研究警觉行为的内部脑状态提供了稳健的模型系统。

图 1　CAS 在斑马鱼中可靠地诱导持久的警觉行为并增强对厌恶刺激的敏感性。a、b 实验装置与流程示意（下方为加水或加 CAS 前后典型的 5 分钟游泳轨迹）。c 四组 30 分钟视频的运动速度统计。d 检测四种厌恶刺激反应阈值的实验设计与时间线。e 对厌恶刺激反应阈值的比较（CAS 后 5 分钟 vs 对照）。f CAS 处理后各厌恶刺激反应阈值的持续变化（30 分钟内逐渐恢复）。数据以均值 ± SEM 表示，*P<0.05，**P<0.01，***P<0.001。

结果二：内部警觉状态的神经特征——低频高幅神经元同步

在泛神经元核定位 GCaMP6f 的 Tg(HuC:H2B-GCaMP6f) 鱼中，用双光子显微镜对背侧皮层（dorsal pallium）进行容积扫描钙成像，对整个背侧皮层六个层面成像。CAS 处理后，两侧半球的大量神经元立即从去同步态切换为持久的同步态，表现为低频高幅的钙振荡。容积堆叠显示绝大多数同步神经元位于背侧皮层中央区（Dc 区，对应哺乳动物皮层的同源结构）。CAS 处理后神经元振荡的高同步性经个体神经元间互相关系数统计确认；同步振荡的数量随运动速度增加而减少；同步振荡的持续时间与厌恶刺激阈值持续降低的时段相似。这些数据表明，CAS 处理启动并维持了一个作为警觉行为基础的内部神经元动力学同步状态。

图 2　警觉状态的神经特征是斑马鱼 Dc 区低频高幅神经元同步。a 斑马鱼背侧皮层双光子钙成像示意。b 背侧皮层分区（Dc/Dm/Dl/Dp 为中央/内侧/外侧/后区，Vp 为腹侧皮层）。c CAS 处理前后 Dc 区细胞分辨钙成像（白圈为单个神经元）。d 左右两侧 Dc 区各 30 个神经元 30 分钟钙振荡轨迹（CAS 后呈同步振荡）。e、f 六层容积扫描显示 CAS 前后全背侧皮层神经活动的时空模式。g Dc 区神经元间钙振荡的成对 Pearson 相关分析及七条鱼的相关系数统计（n=60）。h CAS 处理后同步振荡数量持续下降伴随运动速度持续回升（N=5 鱼）。i 四种厌恶刺激阈值降低的持续时间与神经元同步持续时间相当（N=7 鱼）。***P<0.001。

结果三：CAS 持久强烈激活 DRN 5-HT 神经元，产生并维持内部同步态

利用 Tg(tph2:Gal4;UAS:GCaMP6f) 鱼的双光子成像显示：CAS 处理立即且强烈地激活几乎所有 DRN 5-HT 神经元，持续超过 120 秒；Tg(tph2:GFP) 鱼的胞外记录证实单个 5-HT 神经元以高得多的频率持续放电。利用光转换蛋白 Kaede 的 Tg(tph2:kaede) 鱼证实这些神经元强烈投射到 Dc 区（约 82% 的 DRN 5-HT 神经元胞体经光转换显示其轴突末梢靶向 Dc）。液相色谱-质谱（LC-MS）检测显示，CAS 刺激后 5 分钟背侧皮层 5-HT 浓度大幅升高，1 小时后经重摄取或代谢回落至对照水平。为从遗传学上评估 5-HT 神经元的功能，研究者构建了 tph2 无效突变鱼：与野生型同窝鱼相比，CAS 处理不能在 tph2−/− 鱼的 Dc 区诱导神经元同步，而外源施加 5-HT 可恢复同步；tph2−/− 鱼在 CAS 处理后也不表现出任何警觉行为特征。化学遗传学消融中缝 5-HT 神经元同样消除了 CAS 诱导的神经元同步和警觉行为。时序分析表明：乱游（EMG）最先发生，随后是 DRN 5-HT 神经元的强烈激活，最后出现 Dc 区的神经元同步。总之，CAS 诱导中缝 5-HT 神经元持久强烈激活，经长投射轴突在 Dc 区强烈释放 5-HT；高浓度的 5-HT 产生并维持了以低频高幅神经振荡为特征的内部同步态和警觉行为。随着 Dc 区 5-HT 浓度下降，同步振荡数量随之减少，厌恶刺激阈值逐渐恢复至对照水平。

图 3　CAS 通过持久强烈激活 DRN 5-HT 神经元产生并维持内部同步态和警觉行为。a 双光子钙成像配置。b、c CAS 处理前后 DRN 5-HT 神经元钙成像的荧光强度定量。d 单个 5-HT 神经元的钙振荡峰频率。e–h 胞外记录显示 CAS 后单个 5-HT 神经元放电频率持续升高。i–l Kaede 光转换实验证实 DRN 5-HT 神经元轴突强烈投射至 Dc 区（约 82% 胞体被转换）。m–o LC-MS 工作流程与检测显示 CAS 后 5 分钟背侧皮层 5-HT 浓度显著升高、1 小时后回落。p–s tph2−/− 鱼中 CAS 无法诱导 Dc 区神经元同步，外源 5-HT 可恢复。t tph2−/− 鱼 CAS 处理后运动速度无警觉性降低。

结果四：Dc 区的同步神经元是表达 5-HT7a 受体的神经元

为鉴定让 5-HT 产生 Dc 区神经元同步的受体特异性机制，研究者在双光子显微镜下对同步与非同步神经元进行全细胞记录。CAS 处理把同步神经元的自发放电模式切换为爆发式放电，且每次同步振荡起始时恒定出现抑制后反弹；非同步神经元则无此现象。对两种神经元的单细胞 RNA 测序显示：同步神经元高表达谷氨酸转运蛋白基因（slc17a7a、slc17a6a），非同步神经元高表达 gad1b——即同步神经元主要为谷氨酸能，非同步神经元主要为 GABA 能。在检出的 5-HT 受体基因中，htr7a 仅在同步神经元中表达。在 htr7a−/− Tg(vglut2a:DsRed) 鱼中验证：野生型动物 Dc 区所有 vglut2a 阳性神经元在 CAS 后由自发放电转为持久爆发式放电并伴抑制后反弹；该现象在预先给予选择性 5-HT7 受体拮抗剂 SB-269970 或使用 htr7a−/− 鱼时消失。GABA 能神经元在 CAS 后放电模式从不改变。预先用 5-HT7 受体拮抗剂处理或使用 htr7a−/− 鱼同样阻止了 Dc 区的神经元同步；htr7a−/− 鱼中外源 5-HT 也无法恢复同步；CAS 处理不能在 htr7a−/− 鱼中产生和维持警觉行为。由于 5-HT7 受体激活被报道可抑制 SK 通道从而增强神经元兴奋性，而编码 SK 通道的 kcnn3 基因富集于同步神经元，SK 通道激活剂可消除 CAS 或 5-HT 诱导的爆发式放电和抑制后反弹——提示 5-HT7 受体激活触发了 SK 通道的抑制。总之，CAS 诱导的 5-HT 强烈释放激活 Dc 区谷氨酸能神经元上的 5-HT7 受体，改变神经环路活动模式，产生同步态和警觉行为。

图 4　释放的 5-HT 通过作用于 Dc 区谷氨酸能神经元的 5-HTR7 产生内部同步态。a 实验设计：结合双光子钙成像与全细胞记录的同步化组合。b 双光子成像下 HuC:H2B-GCaMP6f 鱼同步（灰圆）与非同步（白圆）神经元。c、d CAS 处理后同步（c）与非同步（d）神经元的全细胞记录：仅同步神经元出现爆发式放电与抑制后反弹（Osc. 振荡，Reb. 反弹）。e CAS 后同步与非同步神经元的振荡和反弹频率统计。f、g Smart-seq2 单细胞转录组：神经元体胞收集与鉴定流程。h 同步神经元显著高表达谷氨酸转运蛋白基因、htr7a 与 SK 通道基因 kcnn3，非同步神经元高表达 gad1b。i–k htr7a−/−、SB-269970 预处理及野生型 vglut2a:DsRed 鱼的全细胞记录与放电频率统计。l–o 双光子钙成像显示 SB-269970 预处理或 htr7a 缺失阻止 CAS 诱导的 Dc 区同步。p CAS 处理后野生型与 htr7a−/− 鱼的运动速度。

结果五：光遗传激活 DRN 5-HT 神经元足以产生警觉行为（斑马鱼）

利用 Tg(tph2:Gal4;5×UAS:ChR2(H134R)-mCherry) 鱼检验 DRN 5-HT 神经元的持久强烈激活是否为产生并维持同步态与警觉行为的先天机制。持续 120 秒的蓝光刺激限制在 DRN 区，触发 DRN 5-HT 神经元持久强烈激活，进而在全细胞记录的谷氨酸能神经元中诱导爆发式放电和抑制后反弹。行为学上，100% 或 50% 强度的蓝光刺激均使 tph2:ChR2:mCherry 鱼（而非对照鱼）在刺激后出现持久的运动减少；调整光刺激时长或强度可调节警觉样状态的持续时间和深度。光遗传诱导的行为状态进一步经厌恶刺激阈值降低（声音、电击、HCl、尸胺）确证为警觉行为。

图 5　持久光遗传激活 DRN 5-HT 神经元在斑马鱼中产生内部同步态和警觉行为。a 光遗传刺激结合 DRN 5-HT 神经元胞外记录的实验设计（tph2:mCherry 对照鱼）。b 120 秒光照使 5-HT 神经元放电频率持续升高。c 光遗传激活结合 Dc 区全细胞记录的设计（tph2:ChR2:mCherry × vglut2a:DsRed 鱼）。d 谷氨酸能神经元在 DRN 5-HT 神经元光遗传激活后出现爆发式放电与抑制后反弹，以及八条鱼的平均爆发频率。e、f 自由游动斑马鱼的行为记录流程，及 100%/50% 强度蓝光对对照组与 tph2:ChR2:mCherry 鱼运动的影响。g 不同时长/强度蓝光刺激后 30 分钟的运动速度。h 光遗传激活后 5 分钟厌恶刺激反应阈值的定量。i 检测反应阈值的实验设置。j 光遗传激活 5 分钟后 tph2:ChR2:mCherry 鱼对厌恶刺激的阈值显著降低，且持续 20 分钟以上。

结果六：小鼠共享同一先天警觉机制

为检验斑马鱼中揭示的机制是否为跨物种的一般机制，研究者在 Slc6a4-Cre 小鼠 DRN 注射 Cre 依赖性病毒（hChR2-mCherry 或 mCherry 对照），并植入光学纤维与前额叶皮层（PFC）记录电极，在蓝光刺激与行为测试的同时记录单神经元活动和脑电（EEG）。持续 120 秒蓝光刺激在自由活动小鼠中特异性地产生并维持了伴随运动减少的内部同步态：皮层 EEG 主导功率从去同步态的 α 频段（8–13 Hz）转为同步态的低频 δ 频段（1–4 Hz）；病毒对照组无此现象。光遗传激活后 5 分钟，小鼠对厌恶刺激的阈值显著降低、在庇护所停留更久；腹腔注射 5-HT7 受体拮抗剂或使用 mCherry 对照小鼠则无这些效应。双侧光刺激 PFC 内的 hChR2 阳性 DRN 5-HT 轴突末梢同样产生并维持了内部同步态与运动减少——直接证明 5-HT 在皮层的局部释放足以产生警觉状态。此外，光遗传激活还使小鼠瞳孔持续增大（瞳孔大小与警觉/唤醒状态相关），进一步支持该状态为警觉状态。

图 6　持久光遗传激活 DRN 5-HT 神经元在小鼠中诱导内部同步态和警觉行为。a 实验时间线：Slc6a4-Cre 小鼠 DRN 立体定位注射 Cre 依赖性 AAV 病毒，联合 EEG、前额叶单神经元记录与行为测试。b 免疫荧光显示 DRN 内 hChR2-mCherry 与 5-HT 共定位（标尺 200/20 µm）。c 急性脑片中 DRN 5-HT 神经元在 10 Hz、20 Hz 及持续光照 120 秒下的放电频率。d–f 持久光遗传激活 DRN 5-HT 神经元前、中、后的 EEG 轨迹、频率热图、运动速度与 EEG 功率谱（d：Slc6a4-hChR2 小鼠；e：腹腔注射 SB-269970；f：Slc6a4-mCherry 对照；N=8）。g–i 放大 EEG 轨迹与三个谷氨酸能神经元的同步单单元记录。j–l 光遗传激活前、后对声音、电击和 TMT 刺激的反应阈值（SB-269970 可阻断）。m–o 庇护所停留时长与进入次数的定量。

结果七：光遗传激活 PFC 内 DRN 5-HT 末梢编码警觉状态

为检验 DRN 5-HT 神经元向 PFC 的投射对产生警觉状态是否关键，在 Slc6a4-Cre 小鼠 DRN 注射 pAAV-Ef1a-DIO-hChR2(H134R)-mCherry 或对照病毒，并植入光学纤维光刺激 PFC。hChR2-mCherry 表达于 PFC 区的 DRN 5-HT 神经元轴突末梢。对自由活动小鼠双侧 PFC 的 hChR2 阳性末梢持续蓝光刺激 120 秒，特异性地产生并维持了伴随运动减少的内部同步态：皮层 EEG 主导功率从去同步态的 α 频段转为同步态的低频 δ 频段；病毒对照组既无内部同步态也无运动减少。这些结果直接证明 DRN 5-HT 神经元向 PFC 的投射对小鼠警觉状态的产生至关重要。

图 7　持久光遗传激活 PFC 内 DRN 5-HT 神经元末梢诱导小鼠内部同步态和警觉行为。a 实验设计示意：向 DRN 立体定位注射 Cre 依赖性 AAV 病毒以光遗传激活 DRN 5-HT 神经元轴突末梢，在自由活动小鼠中联合 EEG 记录与运动检测。b 免疫荧光显示小鼠 PFC 内 hChR2-mCherry 与 5-HT 染色的共定位。c–f 持久蓝光刺激 120 秒前后，Slc6a4-hChR2 小鼠（c、d）与 Slc6a4-mCherry 对照（e、f）的 EEG、频率热图、运动速度及 EEG 功率密度。每图每组 N=8 只小鼠。

图 8　持久光遗传激活 DRN 5-HT 神经元持续增大小鼠瞳孔。a 瞳孔测量与光遗传刺激 DRN 5-HT 神经元的实验设计。b、c Slc6a4-hChR2（b）与 Slc6a4-mCherry（c）小鼠在光遗传刺激前、中（光照 120 秒）、后的瞳孔代表性图像及瞳孔直径轨迹。d 各组瞳孔直径定量（刺激前后对比）。e Slc6a4-hChR2 小鼠瞳孔增大百分比的均值数据。N=8 只/组，**P<0.01，***P<0.001。

讨论

神经调质是产生内部脑状态的神经环路的核心元件，但神经调质如何与神经环路相互作用以产生内部脑状态仍知之甚少。本研究综合功能成像、电生理、遗传操控和解剖追踪，揭示了一个把"自由运动态"转变为"运动减少的警觉态"的 5-HT 驱动机制：斑马鱼背侧皮层和小鼠前额叶皮层的神经元动力学从去同步的前额叶/皮层子系统转变为低频高幅神经振荡的同步态；这种内部状态转变由 5-HT 在皮层谷氨酸能神经元上的 5-HT7 受体作用所介导——5-HT7 受体激活把神经元的放电模式从偶发单个棘波切换为伴抑制后反弹的爆发式放电。SK 通道的抑制解释了 5-HT7 受体介导的效应；SK 通道激活可阻止 5-HT 驱动的同步态。此外，小鼠瞳孔大小在 DRN 5-HT 神经元激活后显著增大，且与警觉行为一致——这些效应由内部状态与外部诱因共同产生，可能代表一种跨物种保留的祖先机制。

药理学与遗传学激活 DRN 5-HT 神经元既可降低运动活性也可增强焦虑样行为。结合解剖、生理与功能的综合表征揭示：异质性的 DRN 5-HT 神经元群体中，投射至杏仁核者促进焦虑样行为，投射至额叶皮层者负责运动减少。本研究对 DRN 5-HT 神经元的可视化（微型化显微镜）进一步表明这些神经元群在急性威胁下活性显著升高；而在自然刺激下，这些神经元仅在受到显著激活时活性才明显增加——与警觉行为伴随瞳孔缩小的现象相符。综上，这些效应由不同的内部状态与外部诱因产生，可能代表跨物种的祖先机制。

总之，研究者揭示了一种跨物种控制内部同步态和警觉行为的祖先 5-HT 机制：DRN 5-HT 神经元的持久强烈激活在谷氨酸能神经元和皮层产生低频高幅的神经元同步振荡活动模式，区域特异性地由强烈的 5-HT 释放经皮层的 5-HT7 受体实现于斑马鱼和小鼠。5-HT 系统在塑造内部状态中的核心作用由此明确。

方法概要

鱼品系与基因编辑：实验使用 tph2:GFP、tph2:Gal4、HuC:H2B-GCaMP6f、vglut2a:DsRed、gad1b:EGFP 等转基因品系，并构建 tph2−/−、htr7a−/− 等突变鱼；所有程序遵守同济大学动物伦理委员会规范。tph2、htr7a、hr1a、hr2ab 等突变体用 CRISPR/Cas9 制备，向 1 细胞期胚胎注射 300 pg Cas9 mRNA 与 30 pg sgRNA。

警报物质与行为分析：CAS 由 10–15 条斑马鱼皮肤表皮划伤后经蒸馏水洗涤制得，5 mL CAS 原液稀释于 1 L 水以可靠诱导警觉行为。鱼单独置于 1.5 L 水槽（13 W LED 白光照明），先适应 30 分钟后经侧面数字摄像机（25 帧/秒）记录；CAS 或对照水直接滴于水面中央。视频以 DeepLabCut 和 DSR2 Express Core 软件追踪并分析游泳速度。

厌恶刺激与反应阈值测试：声音、电击、HCl 和尸胺为主要厌恶刺激；反应阈值以尾鳍角度（C-start 反应）或回避反应衡量，以 10 分钟间隔、强度递增的方式测定，声音经任意波形发生器与功放驱动扬声器，电击由 SI 刺激器给予阶梯递增的 50 ms 单脉冲，HCl/尸胺在 0.05 mM–20 µM 浓度范围内阶增。

化学遗传消融：Tg(tph2:Gal4) 鱼与 Tg(UAS:nfsB-mCherry) 或 Tg(UAS:tph2:mCherry) 杂交，4 周龄鱼以 5 mM 甲硝唑（MTZ）处理 5 天（10 h 黑暗/白天）消融 5-HT 神经元。

双光子钙成像与同步性分析：麻醉后置于含 0.03% MS-222 的钙成像液中，手术暴露背侧皮层，以共振扫描双光子显微镜（900 nm，16× 水浸物镜，NA 0.80）采集图像；逐层手动圈选 ROI，以 ΔF/F 计算 ROI 活性； Spike 2.7 软件以事件设计检测棘波；皮尔逊相关分析评估同步性。

电生理与光遗传：全细胞记录与胞外记录分别在离体脑片和在体进行；小鼠实验中向 Slc6a4-Cre 小鼠 DRN 注射 Cre 依赖性 hChR2 病毒并植入光纤，蓝光（473 nm）刺激 120 秒；同时记录 EEG（皮层电极）与 PFC 单神经元活动；瞳孔大小经红外相机记录量化。

统计分析：数据以均值 ± SEM 表示，组间比较用 t 检验、单因素/双因素 ANOVA；P<0.05 视为显著。详见补充表 2。

译读小结：这项跨物种研究把"警觉"从一种模糊的行为描述变成了可测量的神经特征——低频高幅的皮层神经元同步——并证明它由中缝核 5-HT 神经元的持久强烈激活经 5-HT7 受体产生。5-HT 在这里不是"让人困倦"的神经调质，而是"让人保持高度警觉地静止"的开关；SK 通道与 5-HT7 受体则构成了可干预的分子靶点。

原文：Zhao Y, et al. Nat Commun. 2024;15:2596. 本文为中文译读，仅供参考，请以原文为准；参考文献与补充材料详见原文。

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苏州木芮生物科技有限公司（以下简称“木芮生物”）成立于2018年1月22日，是一家致力于以斑马鱼为模式生物提供生物医学基础科研服务、斑马鱼实验操作试剂盒、斑马鱼临床疾病模型、其他生物学实验试剂以及进行斑马鱼应用技术转化的高科技公司。木芮生物以斑马鱼为模式生物，建立起了上百种的临床疾病模型，深入探索相关疾病发生的深层次疾病机制， 进而为临床治疗疾病提供可行的治疗方案或者药物筛选机制。到目前为止，木芮生物已经建立起包括遗传、行为、 细胞、 生化分子等斑马鱼相关成熟的技术，并且依托这些技术成功将斑马鱼应用到基础科研、毒理测试、癌症药物筛选、 中药药效成分筛选、保健品开发和功效评价。木芮生物经过七年的快速发展，公司现已有核心创业团队成员20余人，其中博士研究生1人，硕士研究生6人，本科生10余人。木芮生物成立后，陆续与江苏省产业研究院和苏州纳米应用技术研究所等科研单位建立起了科研合作，建立了“模式生物技术与应用研发中心”；公司于2020年被认定为“国家高新技术企业”，于 2021年底获得苏州工业园区“领军成长企业”称号。