Klf4是Kruppel-like factors家族的转录因子，在干细胞生物学中扮演重要角色。然而，其在胚胎发育过程中的功能尚不为人所知。在本项目中，我们详尽地研究了非洲爪蛙Klf4在胚胎发育中的功能和机制。非洲爪蛙胚胎发育过程中Klf4既有母源转录，又有合子转录。在胚层分化过程中，Klf4呈现普遍表达。Klf4既能够以Nodal/Activin信号依赖的方式又能够以不依赖于Nodal/Activin的方式促进内胚层的分化。此外，Klf4通过调节在Spemann organizer表达的一部分基因的转录来调节胚胎前－后（背－腹）体轴的形成。这些被Klf4调节的基因包括 Noggin、Dkk1和Cerberus，它们编码的分泌蛋白负责诘抗腹部化信号Nodal、Wnt和BMP信号通路。Klf4功能敲降导致胚层分化失败、早期胚胎细胞对诱导信号比如Nodal/Activin失去感受性以及负责体轴形成的基因的转录受到抑制。因此，Klf4在胚层分化和体轴形成过程中起到不可或缺的作用，它能够使早期胚胎细胞获得对分化信号的感受性。本研究首次比较详尽地揭示了Klf4在早期胚胎发育中的功能，发现了胚层分化和体轴形成的新机制，具有十分重要的理论意义。