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正常乳腺细胞和乳腺癌细胞中存在具有干细胞特性的细胞,乳腺干细胞可以自我更新维持干性,也可以分化产生表型、功能不同的乳腺细胞。乳腺肿瘤干细胞具有自我更新的能力,并分化产生非肿瘤干细胞以维持肿瘤群体中细胞的类型和数目。许多报道发现表观调控对干细胞的调控有重要的作用。本研究中我们发现miR-221在乳腺干细胞和肌上皮细胞中的表达量高于其他分化的细胞,在乳腺肿瘤干细胞中的表达量高于非肿瘤干细胞的表达量。在正常的乳腺细胞中过表达miR-221可产生更多的肌上皮细胞,降低miR-221的表达可产生更多的腺腔细胞。在Luminal型乳腺癌细胞中过表达miR-221可促进乳腺肿瘤干细胞的扩增并使肿瘤恶性程度增加。同时miR-221的表达量与病人的存活率呈反相关。在正常乳腺细胞和乳腺肿瘤细胞中过表达miR-221后可诱导肿瘤干细胞相关的EMT。EMT相关的基因ATXN1是miR-221的靶基因,miR-221通过调控ATXN1调节正常乳腺干细胞和乳腺肿瘤干细胞的自我更新。我们的研究表明miR-221通过靶向ATXN1不仅可调控正常乳腺干细胞还可以调控乳腺肿瘤干细胞的自我更新和分化。人胚胎干细胞(embryonic stem cells, ES)是具有自我更新和分化潜能的细胞。研究其自我更新和分化的调控机理对再生医学和发育生物学的研究具有重要意义。我们首先根据基因芯片找出在hES中高表达的基因和通过siRNA和指示OCT4表达的绿色荧光蛋白报告系统在全基因范围内筛选到的可降低OCT4表达的基因,从中我们选出129个基因用于后续的筛选,比如TAF6, PRMT5, PHC1等。通过esiRNA或shRNA降低基因在细胞中的表达,检测其对hES自我更新和多能性的影响,我们发现有些基因敲低后可以引起hES的分化,有些可以调控hES的多能性。我们选择PIM2作为研究对象。我们发现PIM2敲低后对hES的标志基因几乎没有影响。拟胚胎(embryoid body, EB)实验发现,降低PIM2的表达后中胚层标志基因的表达量升高,外胚层和内胚层的标志基因的表达量降低,说明PIM2可促进hES向中胚层的分化。畸胎瘤实验发现降低PIM2的hES长出的畸胎瘤中大部分都是中胚层形成的组织,比如软骨组织。进一步说明了PIM2可调控hES的多能性。