长非编码RNA（lncRNA）是一类不编码蛋白的RNA分子，广泛参与多种重要的生物学过程。最近的研究表明，Dlk1-Dio3印记基因簇内非编码RNA（ncRNAs）的活化程度与诱导多能干细胞（iPSCs）的发育潜能呈正相关。实验室前期研究显示此区间lncRNA Gtl2的表达起始于8细胞时期，同时该区间内重要差异甲基化区IG-DMR和Gtl2-DMR的甲基化模式在早期胚胎各阶段并未发生变化，推测DNA甲基化不是Gtl2表达调控的主要因素。本研究以小鼠Dlk1-Dio3印记区间内最重要的lncRNA Gtl2为研究对象，进一步揭示其在早期胚胎中的表达模式和调控机制，进而对其在早期胚胎中的功能展开研究。本课题首先明确Gtl2在早期胚胎中的动态表达变化及亚细胞定位。通过RNA FISH对其在桑椹胚、早期囊胚和囊胚中的定位研究显示，Gtl2在桑椹胚期均匀分布，随着向囊胚的发育，其表达逐渐向内细胞团（ICM）细胞聚集；而到囊胚时期，其表达几乎完全集中于ICM细胞，滋养层细胞（TE）细胞中几乎检测不到表达信号。在这一发育过程中Gtl2始终主要在细胞质中表达。印记分析显示，Gtl2在初始表达的桑椹胚时期即为父本印记母本表达。由于Dlk1-Dio3印记簇印记控制区的DNA甲基化模式无法解释Gtl2的表达调控，本研究检测了Gtl2表达前后重要位点组蛋白修饰的情况。利用微量样品染色质免疫共沉淀(μChIP)方法，对IG-DMR区和Gtl2启动子区的组蛋白修饰检测发现，在Gtl2不表达的8-细胞期，这两个区域都存在明显的抑制性组蛋白修饰H3K9me3，而激活性组蛋白修饰H3K4me3较弱；随着胚胎逐步发育到桑椹胚和囊胚期，这两区域的激活性组蛋白修饰H3K4me3显著增强，而抑制性组蛋白修饰H3K9me3显著减弱。结果提示Gtl2在早期胚胎中表达的启动可能受到激活性组蛋白修饰H3K4me3和抑制性组蛋白修饰H3K9me3的协同调控。本研究进一步构建了靶向Oct4、Sox2和Nanog慢病毒RNA干扰载体，通过透明带下注射法在早期胚胎发育过程中分别干扰了Oct4、Sox2和Nanog的表达，结果发现Oct4、Sox2和Nanog干扰后Gtl2的表达也相应发生了下调，表明干细胞多能性因子Oct4、Sox2和Nanog对Gtl2表达的调控具有调控作用。鉴于Gtl2在胚胎早期发育过程中独特的时空表达模式，本研究对其在早期胚胎中的功能进行了初步探索。通过构建Gtl2的慢病毒RNA干扰载体结合透明带下注射法在早期胚胎中干扰Gtl2的表达，结果发现Gtl2干扰后虽然不影响囊胚的发育率，但却显著影响囊胚后期的发育能力。定量RT-PCR检测发现，Gtl2干扰后同簇基因、干细胞多能性因子和分化标志蛋白的表达都出现了不同程度的下调，提示Gtl2在早期胚胎发育过程中参与了广泛的基因表达调控。综上所述，lncRNA Gtl2在早期胚胎发育过程中具有独特的动态表达模式和亚细胞定位，其表达受到组蛋白修饰的调控和干细胞多能性因子的调控。同时其在早期胚胎中的表达对于胚胎的发育具有潜在的重要作用，这些结果为进一步研究Dlk1-Dio3印记基因簇内lncRNAs在早期胚胎发育中的调控机制和功能奠定了基础。