原肠胚运动是脊椎动物发育的重要阶段,通过一系列复杂的形态学运动最终完成胚层分化和体轴的建立。脊椎动物的原肠胚运动主要有三个进化保守的形态发生过程,分别是外包,具有中内胚层发育潜能的细胞的内在化以及汇聚与延伸运动。在斑马鱼的原肠胚运动中,汇聚与延伸运动主要表现为位于中间外侧部位的胚层变窄,同时这部分变窄的胚层结构沿前后轴方向延伸,在形态学上完成形体的构建。目前的大量研究发现,脊椎动物的非经典Wnt/PCP信号通路是调节原肠胚阶段汇聚与延伸运动的主要参与者,该通路的许多关键基因均参与汇聚与延伸运动的调控,如wnt5,wnt11,fzd2,fzd7,dvl,vangl2,glypican4,prickle1等。此外,越来越多的证据表明,除非经典Wnt/PCP信号通路外,与细胞趋化性迁移,细胞与细胞以及细胞与胞外基质的粘附,细胞命运特化等功能相关的基因的异常也会引起汇聚与延伸运动的缺陷。转化生长因子β(TGF-β)家族是由一类结构、功能相关的多肽生长因子亚家族组成,其中包括tgf-β、骨形态发生蛋白bmps、生长分化因子gdfs、胶质衍生神经生长因子gdnfs、activins、nodal和lefty等。tgf-β家族的功能涉及从胚胎发育到成体的细胞增殖、分化、凋亡、稳态的维持等多个生物学事件,尤其在胚胎早期发育的胚层分化和体轴建立中具有重要的作用,但有关其家族成员在原肠胚期汇聚与延伸运动中的功能知之甚少。其中,bmp2b是已知在胚胎背腹轴建立过程中参与腹侧细胞命运特化的重要基因,也是目前被报道的该家族蛋白中参与汇聚与延伸运动的唯一一个基因。而我们的工作首次发现,tgf-β超家族蛋白中生长分化因子gdf亚家族在斑马鱼中的同源基因dvr1,除了已知的诱导中内胚层发育的功能外,也参与到了原肠胚期汇聚与延伸运动的调节。Dvr1系母系表达基因,在卵裂期及囊胚期广泛高表达,当胚胎进入原肠胚时期,表达量减少,同时可见少数散在分布的类似于原始生殖细胞的点状表达,原肠胚晚期,dvr1基因除了散在的广泛低表达外,在胚胎的尾芽部位有一定的富集。当使用两种针对不同靶位点的morpholino特异性敲低dvr1基因的内源性表达,均可引起胚胎汇聚与延伸运动的异常,表现为背侧组织结构的增宽和前后体轴的缩短。在前期的工作中,我们曾报道了一个具有潜在的组蛋白h3k9三甲基转移酶活性的基因setdb2,敲低该基因的内源性表达干扰了胚胎左右轴的正常建立。在进一步的表型分析中我们发现,setdb2的敲减同样可引起汇聚与延伸运动的异常,并伴有dvr1基因转录水平的上调,而在setdb2knockdown胚胎中,适度敲减dvr1的表达,可以有效地恢复setdb2 morphant胚胎中汇聚与延伸异常的表型,同时结合dvr1,setdb2的基因表达模式分析以及囊胚期注射等实验,我们推测,setdb2在遗传学水平位于dvr1基因的上游,可能通过其潜在的组蛋白H3K9三甲基转移酶活性,在生理情况下调控合子转录阶段dvr1基因的表达水平,从而参与原肠胚运动过程中,对腹侧-背侧区域和背侧区域细胞向背侧方向的汇聚,以及背侧中后部细胞通过细胞插入而使体轴沿前后轴方向延伸的运动的调节。