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生长激素（growthhormone，GH）/催乳素(prolactin，PRL)蛋白超家族是由脑垂体分泌的、调控动物生长、代谢、繁殖以及免疫等多种生物学过程的一类多肽激素。在鱼类中，GW/PRL家族还包含一类特有的蛋白——生长催乳素(somatolactin，SMTL)。我们和其他研究者近期的研究发现，GH及其家族成员PRL在多种动物体存在母源或早期表达，这暗示着GH/PRL家族信号通路在胚胎发育早期具有重要功能。然而，GH/PRL家族信号通路在早期胚胎发育中具体扮演何种角色却鲜有报道。
在本研究中，我们以斑马鱼为模型，解析了GH/PRL家族信号通路在胚胎早期发育过程中的作用及其可能的作用机制，获得了以下结果:
1、精细刻画了GH/PRL配体家族成员及其受体家族成员基因在斑马鱼早期发育过程中的表达模式。发现配体家族中的gh，smtla以及受体家族中的ghra(growthhormonereceptora)，ghrb(growthhormonereceptorb)存在母源表达。母源性mRNA广泛分布在不同发育时期的卵母细胞和受精胚的各个卵裂球中。从原肠胚开始，所有的受体成员开始出现合子型表达，而配体家族成员直到受精后1天，在腺垂体（adenohypophysis）分化出分泌性细胞之后才出现合子型表达。
2、揭示了在斑马鱼胚胎发育早期，GH/PRL配体家族成员之间及受体家族成员之间均存在功能上的互补和冗余性。这体现在如下几个方面:1)所有的GH/PRL配体家族成员均可与生长激素受体GHRa结合，导致GHRa的二聚化，进而激活下游靶基因的转录;2）利用显性负调控形式的GH/PRL受体家族分子均可以有效地抑制整个GH/PRL家族信号通路;3）在GH/PRL家族某一特定受体介导的信号途径被抑制时，其它受体家族成员的表达水平出现反馈性增高，可在一定程度上弥补整体GH/PRL信号活性的弱化。这提示我们，对GH/PRL信号通路参与胚胎早期发育的研究必须从该家族信号通路的整体水平入手。
3、发现了GH/PRL家族信号通路参与调控斑马鱼胚胎的背腹轴形成过程。通过过表达显性负调控形式的GHR受体抑制GH/PRL家族信号通路，胚胎出现典型的腹部化表型;而过表达持续性激活的GHR，胚胎均表现为背部化。通过与BMP(bonemorphogeneticprotein，骨形成蛋白)信号通路因子的遗传互作分析和对操作胚胎的分子表型刻画，进一步确证了GH/PRL家族信号通路与BMP信号通路协同作用调控胚胎的背腹轴形成过程。
4、初步揭示了GH/PRL家族信号通路调控斑马鱼背腹轴发育的机制。通过改造后的突变型GHR可高效、特异地抑制GH/PRL信号下游的MAPK（mitogen-activatedproteinkinases，促分裂素原活化蛋白激酶）信号转导途径，利用该突变型GHR并结合FGF信号分子的拯救实验，发现GH/PRL家族信号通路通过控制MAPK的磷酸化，继而影响MAPK对BMP信号通路的抑制作用，行使其控制背腹轴图式形成的功能。
5、发现了GH/PRL家族信号通路参与胚胎左右不对称性建立和对原肠运动的调控。通过原位杂交实验，发现干扰GH/PRL家族信号通路之后，胚胎的左右不对称性发生紊乱。通过特定细胞标记技术以及原位杂交实验，发现干扰GH/PRL家族信号通路使胚胎在原肠期的延伸和汇聚运动显著滞后。
总之，我们提出了研究GH/PRL家族信号通路在胚胎早期发育过程中作用的可行性途径，发现了GH/PRL家族信号通路广泛参与斑马鱼早期胚胎发育的图式形成和细胞运动等重要发育过程的调控，并初步揭示了其调节胚胎背腹轴图式形成的作用机制。