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FRP(Fstll)是一种分泌型的细胞外糖蛋白。它最初从小鼠成骨细胞系MC3T3-E1中克隆获得，并且TGF—β1(转化生长因子β1)可以诱导其表达上调。TGF—β信号通路在胚胎发育及成体组织的正常功能中具有非常重要的作用，它可以调节许多细胞学过程，包括细胞增殖、识别、分化、凋亡以及发育能力的调控。Flik是FRP鸡种属的同源体，有研究表明在鸡胚发育过程中，它在神经诱导中发挥作用，并维持后期胚胎中轴Shh的表达，从而影响中轴胚胎以及前脑的发育。其作用机制与Follistatin(BMP的抑制蛋白)相似，即通过影响BMP或其他TGF—β家族成员所介导的信号通路来发挥生物学功能。为了研究FRP基因的生理功能，本论文首先对其在小鼠早期胚胎和成体组织中的表达谱进行了研究。原位杂交结果表明FRP在早期胚胎中主要表达在脊索、神经管底板、肌节和肢芽。在成体组织中，FRP mRNA存在于多种组织，包括背根神经节、心脏、肺和卵巢，但是其蛋白产物只在背根神经结中被检测到。
本文应用在胚胎干细胞(ES cell)中同源重组的方法建立了带有loxP位点的FRP突变小鼠(FRPloxP)，并且将其与全身表达Cre同源重组酶的EIIa—Cre转基因小鼠交配后，通过Cre/loxP系统获得了FRP基因敲除小鼠。FRP基因敲除的纯合子小鼠可以存活至出生，但是出生后几小时内即死于呼吸窘迫。通过表型分析发现，FRP敲除纯合子小鼠存在多种缺陷，本论文着重研究其在呼吸系统、骨骼以及神经管背腹分化中的异常表型。1、呼吸系统的异常：气管组织切片显示纯合子小鼠的气管闭塞，并且表皮细胞呈现乳头状增生。气管软骨骨骼染色结果发现纯合子小鼠的气管环状软骨及喉环状软骨发育异常。而且，纯合子小鼠的肺泡不规则、肺泡壁厚，肺扩张不全。与此结果相一致的是，成熟型表面活性蛋白SP—C在纯合子小鼠肺中表达量极低。因此，气管闭塞以及肺扩张不全可能是导致纯合子小鼠出生致死的原因。2、脊椎骨及肢骨的异常：在纯合子小鼠中，其大部分脊椎骨包括颈椎，胸椎和腰椎都呈现出闭合不全的状态，只有尾椎能够正常闭合。骨骼染色实验表明有缺陷的脊椎骨的椎弓在背部未融合，并且组织学分析显示其棘突(spinous process)缺失，但是这些椎骨的腹侧成分，如：椎体以及椎弓都发育正常。这表明了FRP特异地影响椎骨背侧部分的发育。部分(约60％)FRP基因敲除纯合子小鼠在上肢及下肢会出现并趾现象，26％左右的纯合子会出现弯曲的尺骨和桡骨。这两种表型是独立的，在少数情况下会同时出现。纯合子在四肢骨骼出现的表型表明FRP参与了四肢骨骼的发育。3、神经管背腹分化的异常：FRP基因被敲除以后，神经管背侧区域的标记基因Pax3的表达区域向腹侧扩大，腹侧区域的标记基因Pax6的表达区域则相应缩小，而靠近最腹侧底板的标记基因Nkx2.2的表达区域没有变化。通过定量RT—PCR，我们还发现Shh在中轴的表达量与正常小鼠相比下降了约2倍。已知BMP和Shh分别在神经管背侧及腹侧神经元分化中起着重要的作用，并且相互拮抗。另外BMP的抑制剂可以增强神经细胞对Shh的敏感性从而促进腹侧神经管的发育。以往的研究表明FRP可能是一种BMP的抑制剂，因此，我们推测FRP敲除后，背侧BMP的信号增强，同时神经管神经细胞对Shh的敏感性降低，加之中轴Shh的表达量下降导致Shh信号的减弱。这样，处于背腹交界的神经细胞出现了由腹侧向背侧的转变，表现为背侧标记基因Pax3表达区域的扩大和腹侧标记基因Pax6表达区域的缩小。综上所述，我们的研究证明FRP在小鼠胚胎发育过程中具有重要的作用，但是其作用机制仍有待阐明，其作为BMP抑制剂而发挥功能的直接证据还有待发现。