维生素C(Vitamin C,Vc)是一种天然小分子化合物。对于人和其他许多物种而言,Vc是必不可少的营养物质。已经有很多报道称Vc促进鼠源和人源多能性干细胞的产生,并且有足够的证据显示,这种促进作用和它内在的抗氧化性无关。这暗示Vc一定具有额外的功能,而不单单是消除自由基。胚胎干细胞(Embryonic Stem Cells,ESCs)源于囊胚内细胞团,是一种多能性干细胞,它们可以进一步分化成内胚层、中胚层和外胚层三个主要的胚层。F9细胞属于小鼠畸胎瘤细胞,具有与ESCs相近的多能性状态,体外培养相对容易,因此常常被用作研究胚胎干细胞调控的模式细胞。Nanog是一种在胚胎干细胞中高丰度表达的蛋白因子,也是参与胚胎干细胞多能性维持的关键因子之一。本课题组前期发现,Vc可以通过激活JAK2/S TAT2通路,增进Nanog表达,进而维系小鼠胚胎干细胞的多能性状态。在此基础上,本论文对VC激活JAK2/STAT2途径的分子机制展开研究。由于JAK2蛋白属于细胞膜周边蛋白,我猜想VC在跨膜运输进入细胞的同时激活了JAK2/STAT2通路。虽然目前还没有发现VC的细胞表面受体分子,但一类涉及Vc运输的通道蛋白,钠离子依赖性Vc运输通道(Sodium-dependent Vitamin C Transporter,SVCT),引发了我们的关注。已经有研究报道称,维生素A的表面运输通道蛋白STRA6,是一个双功能分子,扮演了Vitamin A运输者和信号转导受体两重角色,这给我的假设提供了理论基础,维生素C表面运输蛋白SVCT也很有可能介导了Vc信号的传递。鉴于此,为了证实SVCT在Vc诱导JAK2-STAT2-Nanog通路中的关键作用,本研究利用蛋白质免疫共沉淀(Co-Immunoprecipitation,Co-ip)、免疫荧光(Immunofluorescence,IF)和激光共聚焦(Laser Confocal)等技术手段,探究SVCT与JAK/STAT重要通路组分之间的蛋白互作和分布关系;另一方面,通过实时定量PCR(Quantitative Real-time PCR,qRT-PCR)和磷酸化免疫印迹(Phosphorylated Western blotting)等实验方法,探究SVCT的表达变化以及该运输渠道的开闭对JAK/STAT通路组分磷酸化水平和Nanog基因表达水平的影响。本研究初步证实,SVCT家族成员和JAK家族成员存在蛋白水平的互作,这种互作关系类似细胞因子受体和JAK激酶分子之间的相互作用,参与介导Vc信号经由SVCT向JAK/STAT信号通路的传递。另外,我还猜测,Vc向胞内的运输事件是诱导JAK磷酸化激活的关键因素。即SVCT基因的表达变化能够引起通路组分JAK、STAT2磷酸化水平的变化,同时也影响到Nanog蛋白的表达。SVCT将会是一种类似于STRA6的潜在的双功能蛋白,能够在运输VC的同时,传递Vc的信号。在小鼠F9畸胎瘤细胞中,SVCT功能的揭示使它成为一种潜在的调控靶点,从受体/信号的视角解释了Vc在干细胞调控网络中的分子机制,并进一步夯实了Vc维系干细胞多能性的理论依据。