胚胎干细胞(Embryonic Stem Cells,ESCs)具有自我更新和多向分化潜能，在再生医学和临床治疗等领域具有巨大的应用价值。干细胞这两大特性受到复杂且精确的调控，其中对细胞内的调节因子研究较多，但对细胞表面和胞外的调节因子研究较少。干细胞特异的表面分子不仅是体内外追踪和分离干细胞的标志物，而且能够感应和接受微环境中的信号，还能将其中非活性的调节因子激活，促进信号传递，从而在干细胞的自我更新和分化过程中发挥关键作用，因此，干细胞特异表面分子的研究对于更深入地了解干细胞生物学功能的调控网络具有重要意义。　　在前期研究小鼠多能干细胞表面分子的工作中，我们发现一个在干细胞和体细胞中显著差异表达的跨膜丝氨酸蛋白酶St14。有研究表明St14的底物中与干细胞最为密切的是proHGF(Hepatocyte Growth Factor Precursor)，二者在小鼠早期胚胎发育过程中至关重要，任何一个基因的缺失都会导致胚胎致死。但它们在干细胞中的功能研究却未见文献报道。本课题以丝氨酸蛋白酶St14和proHGF之间的相互作用为例，研究了干细胞表面分子与微环境的相互作用对干细胞生物学功能的影响。　　我们首先考察了St14对mESCs多能性和分化的影响。qRT-PCR结果显示，St14在mESCs和MEF(Moue Embryonic Fibroblast)中差异表达（128倍，p<0.05）,与前期芯片数据结果一致。此外，在干细胞中过表达St14能引起Oct4下调而三胚层分化基因上调；反之，下调St14则能引起Oct4的表达上升；但St14的变化对Sox2、Nanog的表达没有明显影响。　　其次，我们研究了St14与其底物proHGF的相互作用对干细胞多能性和分化的影响。结果表明，添加proHGF后，mESCs中多能因子表达下调，而分化基因表达上升；同时，HGF下游通路中c-Met和ERK的磷酸化水平升高；且这些变化在St14过表达组中的变化更显著。这揭示了proHGF在干细胞中能够被St14有效地激活，并可能通过c-Met/ERK途径介导多能因子的表达下调和分化基因的表达上调，从而引起干细胞分化。　　本课题还进一步研究了St14的上游抑制因子HAI-1（Hepatocyte growth factoractivator inhibitor1）和HAI-2对干细胞生物学功能的影响。结果发现，HAIs与St14一样，在mESCs中明显高表达。同时，添加proHGF后，下调HAIs的表达与St14的过表达结果一致，均能引起多能因子的表达下调而分化基因的表达明显上调。揭示了HAIs的下调有利于St14对proHGF的激活，预测了HAIs在干细胞中对St14的抑制作用。　　综上所述，本课题系统地研究了St14在干细胞中的功能及其可能的上下游调控机制，揭示了St14在干细胞中可能受到HAI-1和HAI-2的严密调控；同时，St14可以剪切激活proHGF并引起下游c-Met/ERK通路的磷酸化，从而促进干细胞的分化。我们的研究不仅有利于探讨跨膜丝氨酸蛋白酶在干细胞中的功能，而且更加完善了干细胞生物学功能的调控网络图谱。更重要的是，为阐述干细胞特异的表面分子与微环境间的相互作用对干细胞生物学功能的影响提供了新的思路和一定的理论基础。