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Dlk2(Delta-like2 homolog)属EGF样跨膜蛋白，与同家族成员Dlk1(Delta-like1 homolog)高度同源。现有研究发现Dlk1在包括脂肪生成和肌肉生成在内的多个发育过程中发挥重要作用。但是目前对Dlk2的研究还主要限于脂肪生成过程，迄今为止尚未见Dlk2在骨骼肌生成方面的报道。 本研究首次考察了Dlk2在骨骼肌发育中的作用。首先，通过检测不同发育时期的鸡骨骼肌组织中cDLK2的表达水平，我们发现其在胚胎骨骼肌发育早期较高，而随发育的进行逐渐降低并在出壳后维持较低水平，说明Dlk2可能在胚胎骨骼肌早期发育中发挥作用。接着，我们利用小鼠成肌细胞系C2C12模型发现，Dlk2在成肌细胞诱导分化前表达水平较高，而在诱导分化后大幅下降，进一步说明Dlk2涉及到成肌分化过程中。敲低Dlk2后不影响C2C12早期成肌分化，但显著削弱了肌管的融合，说明中晚期成肌分化受到抑制。过表达Dlk2对C2C12的早期成肌分化基因的表达也没有显著影响，但同样抑制中晚期分化。这种矛盾暗示了Dlk2可能在调控骨骼肌生成方面具有双重作用。进一步分析Dlk2在诱导分化前成肌细胞中的表达，我们发现成肌细胞的密度可以负调控Dlk2表达，鉴于成肌细胞密度与其定向肌细胞分化潜能密切相关，我们推测Dlk2可能参与维持成肌细胞的分化潜能。 为研究Dlk2调控成肌细胞分化的分子机制，首先我们在C2C12细胞中考察了Dlk2与Notch信号通路之间的关系，发现虽然过表达Dlk2引起Notch通路下游响应基因Hey1的表达水平显著上调，但这并不是由Notch1信号的激活造成的。考察另一个影响Hey1的信号通路——BMP通路，我们发现Hey1的上调也不是经由BMP-Smad1/5/8信号实现的。因此我们推测Dlk2可能不通过Notch或BMP信号通路调控骨骼肌生成。另一方面，过表达Dlk2导致IGF通路基因Igf2表达水平显著下调，而Igfbp2和Igfbp5表达水平显著上调。进一步研究发现Dlk2可以与IGFs受体IGF-IR直接结合并抑制IGF-Akt信号活性，施加外源IGF-Ⅱ蛋白可以恢复过表达Dlk2 C2C12细胞的分化能力，说明Dlk2能够经由IGF-Akt通路调控骨骼肌生成。 接下来我们利用小鼠肌肉损伤修复模型检测了骨骼肌再生过程中Dlk2的表达水平变化，发现在此过程中Dlk2的表达明显上调，并且其表达模式与Pax7高度相似，表明Dlk2参与了骨骼肌再生的早期阶段。最后我们成功利用CRISPR/Cas9技术获得了zDlk2敲除的斑马鱼，通过对F1代突变体胚胎的初步表型分析，发现与野生型相比zDlk2敲除斑马鱼胚胎发育明显迟滞。 综上所述，Dlk2参与胚胎骨骼肌的早期发育和成体后骨骼肌再生的早期阶段，并与维持成肌细胞定向分化潜能密切相关，它在成肌细胞分化过程中可能发挥双重调控作用，而其调控作用至少部分是经由IGF-Akt通路实现的。