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自噬是真核细胞中的一种高度保守的降解胞内组分的分解代谢过程。在应激条件下，自噬及时地降解胞内冗余的蛋白质，损伤的细胞器，以及其他有毒有害的大分子物质，保护了细胞免予走向衰老与死亡。而在正常生理条件下，自噬也为维持细胞内环境的稳定，确保细胞正常的生长、发育以及重塑提供保障。 干细胞因其独特的自我更新和多向分化潜能有别与其他种类的细胞。近年来，有研究发现自噬在成体干细胞的静止、自我更新、多能性的维持和分化过程中都有重要的调节作用。而在胚胎干细胞中，自噬是如何调控胚胎干细胞自我更新与多能性的尚不清楚。本研究选取在自噬起始阶段的一个重要调控蛋白ULK1，来探究自噬如何调控胚胎干细胞(ES)的多能性。研究结果发现，ULK1缺失的ES细胞的自噬流相比于野生型ES细胞是降低的。进一步检测发现，ULK1敲除的ES细胞自我更新能力和多能性基因的表达也都有显著的降低。当在ULK1缺失的ES细胞中过表达ULK1，ES细胞的自噬得到恢复，同时，其自我更新能力和多能性基因的表达水平也有显著的回升。提示ULK1通过自噬调控了ES干细胞的自我更新与多能性。ULK1的活性能够被AMPK磷酸化所激活，而被mTOR磷酸化所抑制。我们进一步研究发现AMPK与其磷酸化激活型ULK1(Ser555)，而不是mTOR抑制型磷酸化ULK1(Ser757)在ES细胞中的表达水平显著高于体细胞。为此，我们构建了激活型磷酸化位点突变的ULK1(S317A，S555A，S777A)和抑制型磷酸化位点突变的ULK1(S757A)在ULK1缺失的ES细胞稳定表达的两种细胞系，结果发现在稳定表达ULK1激活型磷酸化位点突变的ULK1-/-ES细胞中，ULK1无法被AMPK所激活，导致其自噬流低于过表达野生型ULK1的ES细胞，与之对应的是其自我更新能力与多能性基因的表达水平也显著低于过表达野生型ULK1的ES细胞。而在稳定表达抑制型磷酸化位点突变的ULK1-/-ES细胞系中，ULK1虽然无法被mTOR所磷酸化，但其自我更新能力与多能性基因的表达水平没有受到影响。综上所述，我们研究发现，在ES细胞中，AMPK通过磷酸化ULK1激活自噬，从而调控了ES细胞的自我更新与多能性。