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小鼠胚胎干细胞(ESCs)依据来源不同分为来源于囊胚期内细胞团的原始态(na?ve)胚胎干细胞和来源于着床后滋养外胚层的始发态(primed)胚胎干细胞。虽然人ESCs分离于囊胚期内细胞团,但其形态和某些生物学特性方面却与小鼠始发态(primed)胚胎干细胞相似。最近,国际上有不同研究组证实,通过在培养体系中添加不同的小分子化合物组合可以将人 primed状态的胚胎干细胞转化为na?ve状态的胚胎干细胞,但是探索最佳的小分子化合物组合将人primed状态的胚胎干细胞转化为na?ve状态的胚胎干细胞值得我们进一步深入研究。 本研究发现在培养体系中添加糖原合酶激酶3(glycogen synthase kinase3β, GSK3β)抑制剂、促分裂原活化蛋白激酶(mitogen-activated protein kinase,MEK)抑制剂、氨基酸末端激酶(Jun N-terminal kinase,JNK)抑制剂及丝裂原激活蛋白激酶P38(Silk crack the original activated protein kinase p38)抑制剂等4个小分子化合物(4i)和白细胞抑制因子(Leukemia Inhibitory Factor,LIF)的条件下,可以成功将人类primed状态的胚胎干细胞转换成na?ve状态的胚胎干细胞。该na?ve状态的人类胚胎干细胞表达干细胞特有的多能性基因,在体内外具有向三胚层分化的能力,在传代20代后仍保持正常的核型。转化后的 na?ve状态的人类胚胎干细胞能进行单细胞传代,且两条 X染色体都恢复了活性。通过microRNA表达谱进行芯片检测时发现,na?ve与 primed状态的人胚胎干细胞microRNA表达具有明显的差异。 通过生物信息学分析,我们挑选出具有显著差异表达的调控na?ve状态相关基因的靶标microRNA进行RT-PCR验证,对验证结果确有明显差异的microRNA通过过表达或抑制表达实验来确证microRNA在人胚胎干细胞 na?ve状态多能性维持中的作用。我们尝试利用“4i”体系从人囊胚建立na?ve状态的胚胎干细胞系,但是建系尚未成功。我们的实验结果证明,利用“4i”体系可以将人类 primed状态胚胎干细胞转化成 na?ve状态的胚胎干细胞,转化的na?ve状态胚胎干细胞的具有干细胞多能性相关特性,na?ve状态胚胎干细胞与primed状态的胚胎干细胞microRNA表达谱具有显著差异。我们的实验结果对研究人类胚胎发育及ESCs在临床治疗上的实际应用都具有重要意义。