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胚胎干细胞(Embryonic stem cells,ESCs)可从囊胚期胚胎的内细胞团(Inner Cell Mass,ICM)细胞或胎儿的原始生殖细胞(Primordial germ cells,PGCs)分离获得,经体外抑制分化培养可得到的具有自我更新和多能性的细胞系。这些多能性细胞能够分化为来自所有三个胚层分化方向的各种类型的细胞,以参与完整个体的发育和形成。自我更新和多能性被认为是ESCs最根本的特征,使ESCs对研究哺乳动物和人的胚胎发生,组织分化,药物筛选,移植治疗,基因治疗和转基因动物等领域具有重大意义。ESCs如何调控自我更新和分化之间的转换是发育生物学和再生医学研究的中心问题。深入了解和掌握调控ESCs细胞特性的分子机制对于使ESCs的应用更趋于安全和更全面的发挥其潜能是非常迫切的需要。最近,更多的ESCs和癌症干细胞(Cancer stem cells,CSCs)之间相似特征和共用信号通路被发现,这些特征和信号通路都与自我更新和分化相关。表皮生长因子受体(Epidemical growth factor receptor,EGFR)是肿瘤干细胞中的生物学过程中重要的调控因子,EGFR及其下游信号通路被发现在各种癌症细胞的发生,发展,增殖和迁移中都具有重要作用。但是对EGFR在ESCs中功能作用的理解却尚不明了。本研究中,以往报道中被广泛使用的EGFR特异性抑制剂 AG1478 被用于抑制小鼠 ESCs(Mouse embryonic stem cells,mESCs)的EGFR功能活性,通过细胞生物学和分子生物学实验以及生物信息学手段分析EGFR抑制后mESCs的自我更新和多能性特性。结果表明,AG1478抑制EGFR后mESCs的自我更新和多能性特性丧失。与对照组mESCs相比,EGFR抑制的mESCs细胞的增殖能力显著降低,且细胞周期出现G0/G1期阻滞,细胞周期进程相关基因的表达也发生显著变化。自我更新标志基因碱性磷酸酶(Alkaline phosphatase,AP)和阶段特异性胚胎抗原-1(Stage specific embryonic antigen,SSEA-1)在EGFR抑制的mESCs中表达显著下降,Oct4和Nanog等多能性因子的表达显著降低;在EGFR被抑制后,分化基因在mESCs中表达显著上调。此外,EGFR抑制mESCs在体外不能形成拟胚体(Embroid body,EB)。这些结果表明EGFR对mESCs自我更新和多能性的维持具有重要作用,抑制EGFR导致mESCs自我更新和多能性的丧失,细胞开始分化。利用RNA-seq对AG1478抑制EGFRmESCs的转录组表达进行了生物信息学分析,结果表明EGFR抑制后的mESCs中差异显著表达的基因主要富集在细胞周期进程,细胞凋亡过程,表观遗传修饰和代谢过程等与自我更新和多能性密切相关的生物学过程以及细胞组份,分子功能和信号通路中。这表明EGFR及其下游通路通过在细胞周期,凋亡,表观遗传修饰和代谢过程等领域的调控作用,维持mESCs的自我更新和多能性。以上结果表明EGFR对mESCs的自我更新和多能性具有重要的维持作用。