小鼠多能干细胞（Pluripotent stem cells,PSCs）不仅可为探讨组织发生和细胞分化等发育生物学问题提供理想的研究模型,还可用于转基因动物的生产,因此具有重要的研究及应用价值。目前,使用PSCs进行转基因小鼠生产的技术主要是胚胎注射,依据受体胚胎发育时期的不同,可分为囊胚注射、4细胞或8细胞期胚胎注射、2细胞期胚胎注射及1细胞期胚胎注射等,其中最为常用的是4细胞或8细胞期胚胎注射和囊胚注射。与囊胚注射相比,4细胞或8细胞期胚胎注射能够得到嵌合效率更高的嵌合体小鼠,甚至可在F0代获得几乎完全由PSCs发育来的小鼠个体（PS-小鼠）。然而,通过4细胞或8细胞期胚胎注射获得F0代PS-小鼠的机制尚需深入研究。研究表明,注射到早期胚胎中的PSCs会影响受体胚胎的发育命运,而分泌蛋白是细胞之间相互调节所依赖的重要成分之一。因此,本研究以PSCs分泌蛋白为切入点探讨其对早期胚胎发育命运的影响。为减少8细胞期胚胎致密化的影响,本研究主要以4细胞期胚胎为研究对象。首先,本研究通过4细胞期胚胎注射,证实了注射到胚胎中的外源PSCs会阻碍受体胚胎上胚层（Epiblast,EPI）的发育,进而替代受体胚胎EPI发育为胎儿个体。其次,采用PSCs条件培养基对4细胞期胚胎进行处理,发现PSCs条件培养基能够阻碍胚胎EPI的发育,表明PSCs可能通过分泌某些蛋白的方式调控早期胚胎发育的命运。为明确PSCs条件培养基中阻碍受体胚胎EPI细胞发育的有效成分,本研究使用质谱技术对PSCs条件培养基进行检测,经分析及筛选发现Activin A是PSCs分泌蛋白中的重要有效成分。为了探讨Activin A对早期胚胎发育的影响,本研究将4细胞期胚胎置于含有Activin A的培养基中进行培养,待其发育到囊胚时,通过免疫荧光染色及转录组测序等方法对其EPI、滋养外胚层（Trophectoderm,TE）和原始内胚层（Primitive Endoderm,PE）的标记基因及蛋白进行检测。结果表明,Activin A能够阻碍胚胎EPI的发育,并对TE的发育具有促进作用。此外,本研究还分析了Activin A的主要受体ALK4等在小鼠附植前胚胎中的表达模式。数据显示,ALK4等在各时期胚胎中均有表达,但在囊胚中的表达量低于其他时期胚胎。随后本研究探讨了 Activin A对胚胎干细胞（Embryonic stem cells,ESCs）在嵌合体中嵌合比率的影响。结果显示:与对照组相比,注射到Activin A处理后囊胚中的ESCs不仅更易于嵌合到胚胎期（Embryonic day,E）4.5天囊胚的EPI细胞中,且在E10.5胎儿个体中的贡献率也更高。将注射ESCs的4细胞期胚胎置于Activin A中培养,可使ESCs更易于嵌合到E4.5胚胎的EPI中。这表明,Activin A可通过阻碍受体胚胎EPI的发育,来提高外源ESCs向EPI嵌合的能力,甚至替代受体胚胎发育为胎儿个体。综上所述,本研究探索了 PSCs分泌蛋白对早期胚胎发育命运的影响,并以Activin A为例探讨了 4细胞期胚胎注射获得嵌合体小鼠的嵌合效率高于囊胚注射的机理。与囊胚相比,4细胞等较早时期的胚胎中由于各受体表达量较高使其对PSCs分泌蛋白具有较为灵敏的应答,更易于使其发育命运发生改变（阻碍其EPI细胞的发育）,从而提高PSCs在EPI及嵌合体中的嵌合效率。因此,本研究不仅可为进一步优化嵌合体生产系统提供理论基础,也拓展了人们对PSCs分泌蛋白Activin A在小鼠附植前胚胎发育过程中调控作用的认识。