《Kruppel-like factor 4 (Klf4)在非洲爪蟾胚胎髮育中的功能研究》是依託南京大學，由曹螢擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：Kruppel-like factor 4 (Klf4)在非洲爪蟾胚胎髮育中的功能研究
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：曹螢
- 依託單位：南京大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
動物個體是由受精卵經過複雜的細胞分化過程而形成。在個體形成過程中，第一個重要步驟是外胚層、中胚層和內胚層這三個胚層的分化，進而由三個胚層分化出各種組織和器官。迄今的研究已經對脊椎動物胚層的形成的一些重要過程有了較多的研究和認識。但仍有許多未解之謎。在哺乳動物胚胎幹細胞中，轉錄因子Kruppel-like factor 4 (Klf4)在維持胚胎幹細胞的多能性和人工誘導多能性幹細胞等方面至關重要。說明Klf4在調控細胞的分化方面起重要作用。但迄今對Klf4在早期胚胎髮育尤其是在胚層形成中的作用及作用機制尚無了解。已知在非洲爪蟾中存在Klf4的同源因子，由於非洲爪蟾胚胎的易操作性，因而本項目擬利用非洲爪蟾為模式動物研究Klf4在早期胚胎髮育過程中的功能及其分子機制。促進對胚胎髮育過程中調控機制的理解。由於Klf4在胚胎幹細胞中的重要作用，因而研究成果對胚胎幹細胞的研究也具有重要的借鑑價值。
結題摘要
Klf4是Kruppel-like factors家族的轉錄因子，在幹細胞生物學中扮演重要角色。然而，其在胚胎髮育過程中的功能尚不為人所知。在本項目中，我們詳盡地研究了非洲爪蛙Klf4在胚胎髮育中的功能和機制。非洲爪蛙胚胎髮育過程中Klf4既有母源轉錄，又有合子轉錄。在胚層分化過程中，Klf4呈現普遍表達。Klf4既能夠以Nodal/Activin信號依賴的方式又能夠以不依賴於Nodal/Activin的方式促進內胚層的分化。此外，Klf4通過調節在Spemann organizer表達的一部分基因的轉錄來調節胚胎前－後（背－腹）體軸的形成。這些被Klf4調節的基因包括 Noggin、Dkk1和Cerberus，它們編碼的分泌蛋白負責詰抗腹部化信號Nodal、Wnt和BMP信號通路。Klf4功能敲降導致胚層分化失敗、早期胚胎細胞對誘導信號比如Nodal/Activin失去感受性以及負責體軸形成的基因的轉錄受到抑制。因此，Klf4在胚層分化和體軸形成過程中起到不可或缺的作用，它能夠使早期胚胎細胞獲得對分化信號的感受性。本研究首次比較詳盡地揭示了Klf4在早期胚胎髮育中的功能，發現了胚層分化和體軸形成的新機制，具有十分重要的理論意義。
