ESC（胚胎干細胞）是胚泡期胚胎的ICM（內部細胞團）衍生的多能細胞。該細胞具有兩個獨特的特性：無限的自我更新和多能性。ESCs的自我更新和多能性受多種轉錄因子的控制，其中最常見的是Nanog、Oct4和SOX2。這部分我們重點闡述了NANOG在ESCs中表達調控。

 

Nanog表達調控僅存在多能細胞中，多能細胞分化后Nanog表達下調。Guangjin Pan等人通過分析Nanog5啟動子區域，發現上游180 bp處的轉錄起始位點-Oct4/Sox2復合結構域在Nanog表達調節中起重要作用（Figure 3）。含有Oct4/Sox2結構域的Nanog近端啟動子可驅動報告基因在多能和非多能細胞中適當表達Nanog，而且該結構域在小鼠、大鼠和人之間高度保守。雖然Nanog高表達有利于ESCs自我更新，但Oct4過表達會誘導分化。FoxD3是一個叉頭家族轉錄因子，在小鼠ES細胞和早期胚胎的多能細胞中高度表達。 有報道稱FoxD3可與上游270bp處的ESC特異性增強子結合，從而激活Nanog啟動子。一開始，研究者們稱FoxD3為轉錄阻遏物，但它仍可以激活Nanog轉錄，這也表明基因環境可以決定FoxD3調控結果。

 

從功能上來說，Nanog可以阻止分化，在胚胎發育過程中需要下調Nanog來促進分化。如Figure 3所示，腫瘤抑制因子p53可以與Nanog啟動子結合，可在ES細胞分化過程中下調Nanog。但是，當用視黃酸（RA）處理p53-/-ESC時，Nanog在分化過程中仍被下調[14]。這個結果表明ESC分化過程中肯定存在其他調控因子抑制Nanog。Tcf3是在Wnt途徑下游起作用的轉錄因子，在未分化的小鼠ESC中高度表達。小鼠ESC中Tcf3敲除可引起分化延遲，上調Nanog [15]。