Dlk1跨膜蛋白已被证明在骨骼肌发育和脂肪生成的过程中发挥关键作用,与Dlk1结构上高度相似的Dlk2在骨骼肌发育方面的作用尚不清楚。本实验室前期开展了一些探究Dlk2与骨骼肌发育关系的工作,在C2C12细胞中实施基因操作的研究发现,Dlk2能显著地对C2C12细胞分化的中、后阶段产生影响,分化过程的基因动态分析提示,Dlk2在维持成肌细胞分化潜能中起重要作用。为了进一步探究Dlk2与骨骼肌发育及其功能的关系,我们首先用CRISPR-Cas9技术建立了完全敲除Dlk2的C2C12细胞系,发现其成肌分化能力与对照组相比显著下降;接着我们把研究重点放在斑马鱼体内,原位杂交检测发现Dlk2主要表达于斑马鱼早期胚胎的肌节部位,随发育进行其表达位置逐渐转向神经系统;随后我们用CRISPR-Cas9技术建立了纯和敲除Dlk2的斑马鱼系,发现Dlk2-/-斑马鱼的存活率和外观均没有明显异常,但是在水中的游动活力特别是最大加速度与野生型相比显著下降,说明敲除Dlk2可能对斑马鱼的肌肉爆发力有所影响;用罗丹明标记的鬼笔环肽对肌丝进行免疫荧光,未发现Dlk2-/-斑马鱼幼鱼的肌丝在长度和形态上有明显差别;qPCR和原位杂交检测发现Dlk2-/-斑马鱼MyoD、MyoG和Myomaker等成肌因子在胚胎发育过程中的表达水平也未出现明显异常,但是肌肉重要功能基因MCK却在发育过程中显著下调。MCK基因的下调可能是导致Dlk2-/-斑马鱼幼鱼活力下降的一个重要原因。最后我们发现Dlk2-/-斑马鱼中Notch通路的响应基因Hey 1与野生型相比也有所下调,特别是在神经管中更为明显,暗示Dlk2可能通过Notch信号通路同时作用于斑马鱼骨骼肌和神经系统的发育。综上所述,结合本实验室的一些前期工作,我们在细胞和斑马鱼体内发现Dlk2对骨骼肌的发育和功能有一定的调节作用,并且为骨骼肌和神经系统发育的功能关联研究提供了新的线索。