多能干细胞多能性的退出及功能细胞/组织的获得作为现阶段干细胞与再生医学领域的两个核心问题,是决定干细胞与再生医学研究能否向临床转化的第一道关卡。目前,干细胞多能性的维持方面的研究已经相当成熟,然而对其如何从不断地自我更新和增殖的多能性稳态中退出,乃至分化成特定谱系的特异性细胞或者组织的相关的机理却知之甚少,尽管目前已知的内源性因子Tcf711、Tfe3以及NuRD复合物等在多能性退出中发挥了重要作用,但是其他促进多能干细胞退出多能性基态的基因还有待确定,为此,我们将CRISPR/Cas9全基因组基因敲除这种全新的技术应用于此,首次在基因组层面以一种无偏的方式筛选促进多能性退出的关键基因。本项研究成功建立了基于CRISPR/Cas9全基因组基因敲除筛选多能性退出关键基因模型,利用慢病毒转染/感染技术、lenti-Cas9基因敲除技术、shRNA基因敲降技术,通过PCR重测序、MAGeCK分析(Model-based Analysis of Genome-wide CRISPR-Cas9 Knockout)、GO 分析等数据获取及处理方法,初步发现了 Epc1以及Fbxw7具有促进小鼠胚胎干细胞(Mouse Embryonic Stem Cells,mESCs)退出多能性基态的作用。本项目首次将CRISPR/Cas9全基因组基因敲除技术应用于多能干细胞多能性退出的研究,成功建立了全基因组基因敲除筛选多能性退出关键基因模型。我们采用经典的分化模型,即在确定成分的小鼠胚胎干细胞常规培养基N2B27+2i/LIF中,去除LIF和两个小分子抑制PD/Chir,使胚胎干细胞无法维持自我更新、退出多能性,从而达到分化的目的,在筛选出包括TCF711和P53在内的阳性基因的同时,也初步发现了能促进多能性退出的新基因Epc1(Enhancer Of Polycomb Homolog 1)以及Fbxw7(经文献调研发现该基因在多能性退出中已有一定的研究),为进一步研究其作用机制、丰富细胞命运调控相关知识提供了切入点。论文将分为筛选模型的建立、筛选数据的分析以及筛选实验验证这三个部分,依次阐述本项研究的主要内容及成果。