基因组通过细胞周期检验点,细胞周期调控,DNA复制调控,DNA损伤修复以及程序性凋亡或坏死来维持自身的稳定性。内源外源的因素导致的这些关键过程的异常都会导致基因组的不稳定性,从而引发癌症等不良后果的发生。干细胞自我更新以及多向分化潜能的特性,决定了其对基因组不稳定性因素更加敏感,要发挥其在基础研究和再生医学中的巨大应用潜力,必须充分了解干细胞多能性及其基因组稳定性维持的分子机制。本课题从不同方面研究干细胞的基因组稳定性,希望发现在维持干细胞基因组稳定性的关键事件中发挥重要作用的小分子或蛋白等。为了模拟低氧环境,筛选利于干细胞体外培养的小分子,以及DFO相似小分子DMOG在基因组稳定性中的作用,我们用低氧模拟剂DFO处理干细胞,发现DFO处理会抑制干细胞的自我增殖,随着浓度的增加,细胞死亡率也随之上升。细胞周期分析显示,DFO处理后,增殖期的细胞减少,同时表现为G1期细胞和凋亡细胞的增多；AP染色结果显示DFO处理并不会导致干细胞的分化,而且在合适的浓度(50μM)范围内会促进多能性基因的表达,高浓度(100μM)处理时,随着处理时间的延长,细胞多能性因子的表达会下降至正常水平左右。另外,实验室的研究发现在免疫荧光的结果中干细胞表现出高水平本底的DNA损伤分子标记γH2AX foci的存在,但在IR后,干细胞与体细胞都可以很好的形成γH2AX foci,两者在γH2AX foci的量上并不存在明显的差别。为了进一步探索其原因,我们分别检测了干细胞与体细胞中造成DNA损伤的主要内源因素ROS的水平,免疫荧光和流式的结果均发现,在干细胞中维持着与体细胞持平或者更低水平的ROS积累,这提示体细胞与干细胞中γH2AX的水平差异并不是由ROS的差异造成的；对DNA损伤修复通路中γH2AX上游的其他蛋白的检测结果发现干细胞中并未出现一致性的相关蛋白的本底积累,提示γH2AX的积累可能不是上游蛋白的过度激活所造成,提示其可能并不是作为DNA损伤分子标记高本底水平存在于干细胞中；同时,我们RT-PCR和蛋白印迹的检测结果发现在干细胞中高水平表达一种Ⅱ类肿瘤抑制蛋白ING3,提示其在干细胞中可能发挥重要作用。而且在对干细胞进行IR处理后,ING3表达量下降。在用UVC照射处理后,干细胞内ING3表达量无明显变化,但是诱导干细胞分化后,ING3表达量下调,提示ING3可能与干细胞的自我更新有关。为了进一步研究ING3在干细胞中的功能,我们设计了ING3shRNA慢病毒载体,正在构建ING3敲除的干细胞稳定细胞系。这些数据提示,干细胞在维持自身基因组稳定性与特性时也许有更复杂的机制存在,我们的工作将一步深入,期望为更好的了解干细胞基因组稳定性以及为其在临床上的应用奠定基础。