干细胞具有自我更新能力和多向分化的潜能,因此干细胞在基础理论研究、新药研发和再生医学中都有重要应用。但是,由于干细胞在体外培养过程中倾向于自发分化,限制了干细胞的大量扩增与临床应用。干细胞多潜能性和自我更新能力的维持依赖于一个复杂的调控网络,Oct4居于此调控网络的核心位置,因此Oct4在维持多潜能性和自我更新中发挥了关键作用。天然化合物已成为新药研发的主要来源。在本研究中,我们构建了Oct4启动子荧光素酶报告基因筛选系统,并筛选了小分子化合物库,以期发现能够维持干细胞多潜能性和自我更新的天然小分子化合物。我们首先在P19细胞中对209种化合物进行了初步筛选,发现6种化合物(SA5、SA28、SA79、SA95、SA129和SA138)能够显著增强Oct4启动子的活性。复筛结果显示,只有SA79(EPMC)能够显著增强Oct4启动子活性。进一步的研究结果显示,EPMC能够在mRNA水平和蛋白水平上显著促进Oct4的表达。之后我们检测了EPMC对干细胞自我更新能力及多潜能性的影响。结果显示,EPMC能够显著促进P19细胞和人脐带间充质干细胞(umbilical cord mesenchymal stem cell,UC-MSC)的克隆形成,并且,EPMC对细胞的增殖没有影响,说明EPMC能够增强P19细胞和UC-MSC的自我更新能力。进一步的研究结果显示,EPMC诱导形成的克隆高表达多潜能调控因子Oct4、Sox2与Nanog,提示我们EPMC可能具有增强多潜能性的作用。所以我们检测了EPMC对P19细胞多向分化能力的影响。结果显示,在EPMC处理的P19细胞所形成的畸胎瘤中,内胚层标志物(AFP)、中胚层标志物(GATA4,cTnT)和外胚层标志物(Tuj1)的表达都显著高于对照组(DMSO)的畸胎瘤,说明EPMC能够显著增强P19细胞的多潜能性。EPMC促进Oct4表达的机制研究显示,EPMC能够明显激活NF-κB(nuclear factor kappa B)信号通路。利用通路阻断剂PDTC或p65shRNA抑制NF-κB信号通路后,EPMC失去了促进Oct4表达的作用。此结果提示,NF-κB信号通路在EPMC促进Oct4的表达中是必需的,EPMC促进Oct4表达至少部分是通过激活NF-κB信号通路来实现的。TRAF6(TNF receptor associated factor 6)是NF-κB信号通路激活的枢纽,免疫共沉淀结果显示,EPMC能够显著激活TRAF6。以往的研究结果显示,TNFR(TNF receptor)信号与MyD88(myeloid differentiation factor 88)依赖的TLR/IL-1R(toll-likereceptor/interleukin-1 receptor)信号都能够激活TRAF6,进而激活NF-κB信号通路。因此,我们用shRNA敲低了MyD88的表达,结果显示,EPMC对NF-κB信号的激活作用以及促进Oct4表达的作用显著降低,此结果提示,EPMC可能是通过MyD88依赖的信号来激活NF-κB信号通路的。综上所述,我们的研究结果显示,EPMC可能是通过MyD88依赖的信号激活NF-κB信号通路,进而促进Oct4表达,最终增强细胞的自我更新能力和多潜能性。本研究提供了一个能够增强细胞自我更新能力和多潜能性的天然小分子化合物,为干细胞的研究与应用奠定了物质基础。持续剧烈的内质网应激能够导致组织损伤和多种疾病,如神经退行性疾病、恶性肿瘤、糖尿病等。因此,研发出能够缓解内质网应激的药物对相关疾病的治疗具有重要意义。天然产物具有良好的生物活性和生物适应性,已经成为药物研发的主要来源。以往的研究表明,Sel S是内质网应激的理想标志物。在本研究中,我们构建了Sel S启动子荧光素酶报告基因筛选系统,以期筛选出能够逆转内质网应激的天然化合物。我们首先将SelS启动子驱动的荧光素酶报告载体pSel S-luc转染到HEK293T细胞中,对361种化合物进行了初步筛选。结果显示,54种化合物能够显著抑制Sel S启动子的活性(倍数小于1,P<0.05)。复筛结果显示,紫杉醇与25-OCH3-PPD对Sel S启动子活性的抑制作用最为明显(倍数分别为0.368与0.370,P<0.05)。进一步的结果显示,在Hep G2细胞和HEK293T细胞中,紫杉醇与25-OCH3-PPD都可以显著抑制衣霉素引起的Sel S表达上调。而且,紫杉醇与25-OCH3-PPD可以显著抑制衣霉素和二硫苏糖醇诱导的GRP78高表达,说明紫杉醇与25-OCH3-PPD可以逆转内质网应激。本研究提供了两个可以逆转内质网应激的天然小分子化合物,同时也为紫杉醇的临床应用提供了新的视角。