目的：　　色素化过程发生在从无脊椎动物到哺乳动物的几乎每个细胞内。由于高等动物的色素系统十分复杂，在体(in vivo)研究色素化过程受到局限。涡虫是一种新兴的在体研究再生和成体干细胞的模式生物，在干细胞和再生研究中极具优势，但其体色色素及色素化过程鲜有报道。因此，本课题试图利用涡虫为模式生物在体研究色素化过程，一方面揭示涡虫体色色素产生和维持机制，另一方面为色素化研究提供新的观点和研究模型。　　方法：　　利用涡虫基因敲低的便捷性，本课题从转录因子筛选出发，对目标转录因子进行RNA干扰(RNA interfere，RNAi)，筛选影响涡虫体色色素产生和维持的转录因子。利用透射电子显微镜进一步确认色素化异常表型后，通过原位杂交等技术对筛选到的目的转录因子进行表达谱的时空分析，确认其在涡虫体色色素化中的功能。随后通过表达谱芯片分析其调控的下游基因并对感兴趣的下游基因进行功能和表达谱式的分析，形成完整的功能调控通路，在细胞生物学和分子生物学水平揭示涡虫体色色素化的机制。　　结果：　　首先通过生物信息学分析选择了166个转录因子作为筛选的候选基因，通过筛选进一步发现了3个基因与涡虫的体色维持相关。其中一个基因FoxP特异影响涡虫体色色素维持和新生，但并不影响涡虫的再生或存活。对其进一步的表达谱分析发现FoxP的表达在时间和空间上与涡虫的体色色素化过程密切相关。随后通过涡虫订制芯片和文献挖掘进一步发现了FoxP的下游靶基因，其中包括四吡咯信号通路的PBGD、ALAD、ALAS和视色素信号通路的Kmo2等。通过RNAi对这些下游基因的功能进行了验证，发现PBGD敲低后可以模拟FoxP敲低后产生的表型。值得注意的是，PBGD的表达谱分析显示PBGD阳性细胞的分布符合色素细胞的分布特征。同时探讨了视色素通路中的关键酶Kmo2的功能和表达以及涡虫成体干细胞分化为色素细胞过程中FoxP及PBGD的作用。　　结论：　　本课题发现了涡虫中首个调控体色色素产生与维持的转录因子FoxP，并发现FoxP调控涡虫中两种色素系统—四吡咯系统和视色素系统，其中主要通过四吡咯类色素的合成调控涡虫体色的产生和维持。FoxP调控的四吡咯合成过程中的关键酶PBGD，不仅是涡虫体色素产生和维持所必须的，还可以特异标记涡虫体色色素细胞，为涡虫研究提供了新的分子标记物。综上所述，我们的发现基本阐明了涡虫体色素产生和维持的分子基础，并建立了基于涡虫的在体色素化研究体系，为色素及色素化研究提供了新的途径并为血卟啉症的发病机制研究提供了新的提示。