衰老是一个非常复杂的生物学过程,器官中细胞功能的逐渐衰退导致个体最终走向死亡。生物体的衰老由一连串生理的和细胞内部的变化导致的,细胞老化涉及许多复杂机制,包括氧化应激活性氧(ROS)的氧化损伤、DNA突变、蛋白质损伤、端粒功能障碍等。端粒缩短和功能异常导致细胞周期的停滞甚至细胞死亡,机体发生衰老时端粒缩短限制了成体干细胞继续发挥补偿和修复功能。能否从端粒酶缺失的胚胎中高效地分离多能性胚胎干细胞(ES细胞)至今尚未明确。ES细胞是一种独特的细胞,在特定的培养条件下具有无限增殖和自我更新能力,而这些“永葆青春”的ES细胞如何逃脱衰老的命运并保持自身多能性仍是未解之谜。本研究将利用ES细胞作为模型,探索端粒酶活性缺失和端粒缩短对小鼠ES细胞多能性的影响。　　 我们应用端粒酶活性缺失的小鼠模型研究ES细胞分离过程中端粒酶缺失和端粒缩短是否影响ES细胞的分离效率和ES细胞的多能性。结果发现,ES细胞系的分离效率在WT,G3以及G4 Terc-/-胚胎中没有差异,KSR ES培养基培养后大约60％的囊胚能分离出ES细胞系,所有的ES细胞系表达多能性分子标志Oct4,Nanog,SSEA1和AP。四倍体胚胎补偿法是检测ES细胞多能性的传统方法,此方法需要融合2-细胞胚胎,且只能用于某些具有杂交背景的早代ES细胞系。我们发现了一种更为简便和高效的方法来检测ES细胞的多能性,该方法通过Piezo注射仪将ES细胞注射入4-或8-细胞胚胎,这些胚胎体内发育形成F0具有完全生殖系转移的ES细胞小鼠或高度嵌合的小鼠,结果显示这种方法产生成活转基因小鼠的效率比四倍体囊胚补偿法高。无论杂合或WT ES细胞系均能产生完全生殖系转移的ES细胞来源的F0小鼠,但是通过这种方法未能获得来源于端粒酶缺失小鼠ES细胞的F0小鼠。G1 ES细胞系嵌合体形成率较高(64％),而G3和G4 ES细胞系的嵌合体形成率效率较低(分别为6％和9％),都没有生殖系转移发生,结果显示端粒酶缺失或端粒缩短以及功能异常降低ES细胞在体内的发育和分化能力。最后我们用诱导多能干细胞(iPSCs)进行了验证,发现端粒长度与ES细胞在嵌合体中的嵌合程度成正相关性。我们的研究结果表明端粒长度与ES/iPSC细胞的发育潜能非常重要,我们建议应当把端粒长度检测作为评价干细胞系多能性的一个重要指标。