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甲状腺激素主要影响动物的生长、发育和代谢，尤其是在胚胎和新生儿时期至关重要。先天性甲状腺功能低下症（简称先天性甲减），是由于出生时甲状腺激素分泌不足导致的内分泌紊乱，世界范围内甲减的发病率为1∶1400-2800之间。甲减不仅影响人的生长和智力发育，还会导致贫血和免疫缺陷。且在人类临床中高达20-60％的甲减患者并发贫血，然而分子机制尚未完全阐明。 本研究利用ENU(ethylnitrosourea，ENU)化学诱变，在巴马猪诱变群体G3代中筛选到了一个隐性遗传的突变体家系。通过表型分析发现该突变体表现为与人类接近的甲状腺肿大、甲状腺激素分泌不足等严重的甲减特征。基于全基因组家系连锁分析(genome-wide linkage study,GWLS)和全基因组测序(whole-genome sequencing，WGS)成功定位了致病基因DUOX2(dual oxidase2，DUOX2)，基因分型确定了该基因第8号外显子上发生了c.1226A＞G转换，且相应的氨基酸位点发生了D409G的改变。同时利用CRISPR/Cas9技术敲除DUOX2上D409G所在的区域后，获得的纯合敲除表型与ENU诱变获得的突变体表型一致，进一步反向验证了DUOX2是该家系的致病基因。以上结果说明，我们用ENU诱变创制了由DUOX2基因发生D409G点突变导致的猪先天性甲减模型。 DUOX2协同其成熟因子DUOXA2产生H2O2。而H2O2影响甲状腺组织中甲状腺激素的合成。D409G突变位于DUOX2中的peroxidase-like功能域，该功能域主要的功能是产生H2O2。我们通过体内和体外实验同时证实，D409G突变使甲状腺中H2O2的产生减少。进一步分析发现，该点突变不影响DOX2mRNA水平的表达，以及DUOX2蛋白的亚细胞定位，而是严重影响了DUOX2蛋白稳定性。以上结果说明，由于D409G突变破坏了DUOX2蛋白稳定性，进而影响甲状腺中H2O2的产生，从而导致甲状腺激素合成减少。 对该甲减猪模型的表型深入研究发现其同时表现严重的贫血和免疫缺陷症状。为了进一步挖掘甲减和贫血及免疫缺陷之间的分子机制，对胸腺组织进行转录组测序，发现了一个关键的转录因子KLF9(Krüppel-like factor9，KLF9)在突变体的胸腺组织中表达量显著下降。由于相关研究表明KLF9可以通过甲状腺激素T3（三碘甲状腺原氨酸）及其受体(thyroid hormone receptors，TRs)调控小鼠的神经系统的发育，而KLF9在甲减猪中T淋巴细胞产生的主要器官胸腺中表达显著的下调，我们推测KLF9可能影响造血细胞的产生。首先通过体内外实验证实猪KLF9基因以依赖于甲状腺激素的方式直接受TR的调控。为了证实KLF9是否影响造血的发生，进一步利用斑马鱼模型证实:敲低klf9影响红细胞的成熟和T淋巴细胞的生成。其可能的分子机制是klf9通过调控细胞凋亡和分裂过程最终影响了斑马鱼胚胎发育过程中造血细胞的生成。 本研究利用ENU化学诱变创制了一个由DUOX2基因点突变导致的首例甲减猪模型，且通过该模型首次证实了甲状腺激素通过TR-KLF9轴导致造血功能缺陷，该机制的发现揭示了甲减患者发生贫血和免疫缺陷的潜在原因。从而为研发更好的治疗贫血和免疫缺陷的甲减患者的靶向药物提供了分子基础，有望为人类甲减的精准医疗提供理论支撑，同时也将为培育高免疫力的新品系猪和猪的健康养殖提供理论基础。