肝癌是死亡率仅次于胃癌、肺癌的第三大常见恶性肿瘤，肝癌的发病率在全世界居恶性肿瘤的第五位，也是我国常见的恶性肿瘤之一。手术以及放化疗是目前治疗肿瘤的主要方法，但是病人生存率并不理想。肿瘤干细胞是一群具有自我更新和多向分化潜能的细胞，大量研究指出它的存在是肿瘤患者难治愈，预后差的关键。蛋白酶体在多种干细胞中，均处与低活性状态，并与其维持细胞“干性”相关。　　本文利用以Nanog启动子驱动GFP表达的分选系统，分选得到GFPpos以及GFPneg细胞，即Nanogpos肝癌干细胞以及Nanogneg非肝癌干细胞。在此基础上，检测两群细胞中蛋白酶体活性水平，以及各种蛋白酶体组分的蛋白水平以及RNA水平，结果显示在Nanogpos肝癌干细胞中蛋白酶体活性呈下调。由于蛋白酶体成熟蛋白POMP可作为提示蛋白酶体活性水平的指标，我们通过改变细胞内POMP的表达水平，检测细胞自我更新能力，包括细胞球形成能力以及克隆形成能力。进一步研究这种活性的变化对于细胞维持其“干性”的影响。研究显示，下调POMP可导致细胞自我更新能力明显增强，而反之亦然。改变细胞内POMP表达水平后，Nanog的RNA表达水平以及蛋白水平也相应的发生改变，说明Nanog是蛋白酶体影响“干性”的下游靶基因。通过启动子荧光素酶报告系统，以及ChIP实验发现，蛋白酶体活性影响Nanog启动子的活性，进一步的研究发现Smad3以Smad3L磷酸化形式结合Nanog的启动子。蛋白酶体活性降低可提高Smad3L的表达水平，继而Smad3L促进Nanog的表达以维持细胞“干性”，即蛋白酶体低活性状态维持了Nanog阳性肝癌干细胞的“干性”。Smad3i可以有效地抑制Smad3以及Nanog的表达，从而有效的抑制Nanogpos细胞的自我更新能力。通过本文的研究可为将来临床上联合蛋白酶体抑制剂以及Smad3抑制剂特异性靶向肿瘤干细胞的治疗策略提供理论及实践基础。