三、分化机制
在缺少LIF的条件下，培养的未分化的ES细胞迅速减少，既可以通过对称性分裂产生两个分化的子细胞，也可以在有限的不对称分裂后，发生干细胞的选择性死亡。ES细胞在单层培养时缺乏任何明显的极性，可能没有不对称分裂的基础。通过直接即时录像可以观察这种现象，这一方法也将有助于明确拟胚体中胚外内胚层的初始分化是一不对称事件，或仅由所处的外在位置调控所致。
转录因子GATA6和GATA4能诱导ES细胞分化为原始内胚层，这些分子的独特性在于它们能使ES细胞分化为同一类型细胞。这两种因子的表达在达到一定阈值后，形成正反馈，使ES细胞一致向内胚层分化。研究Nanog－／－的ES细胞发现，Nanog有抑制ES细胞向原始内胚层分化的功能，与过表达GATA的表型是一致的。虽已在GATA的启动子区发现了Nanog的结合序列，该序列是否参与GATA的表达尚需进一步证明。
多能干细胞核中的染色质对谱系特异性基因的转录活化十分重要。基因捕获研究发现，许多发育调节性基因在未分化的ES细胞中有低水平转录激活。用RT－PCR能检测到ES细胞中组织限制性因子的转录。如果ES细胞已表达谱系特异性基因，又如何维持未分化干细胞的多能性？目前至少有以下3种非排他性解释：
（1）分化基因的表达水平可能无功能意义，仅反映染色质发生的随机转录；
（2）定向可能需要一组基因的协调表达，单个基因表达不会有什么作用；
（3）干细胞特异性的转录决定子也许能专一性地拮抗谱系定向基因的作用。
随着ES细胞分化，其细胞周期及调节通路也向分化细胞转变，在G1期RB通路重新启动，p53依赖的检测点开始起作用，p53能通过抑制Nanog的转录活性，维持细胞的分化状态。
ES细胞的自我更新似乎依赖细胞内矛盾性的信号和转录决定子之间的相互作用。如此精细的平衡，容易激发二选一的分化结果。因此，培养ES细胞时通常可见一定水平的自发性的分化。研究自我更新、分化及两者之间平衡的调控方式具有重要意义。
（杨 健 李 平 应其龙）
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