在試圖了解干細(xì)胞的本質(zhì)特征的過程中,，賓夕法尼亞大學(xué)醫(yī)學(xué)院的研究人員識(shí)別出一個(gè)對(duì)于維持干細(xì)胞自我更新的能力至為關(guān)鍵的調(diào)控基因。 根據(jù)這一發(fā)現(xiàn),，F(xiàn)oxd3 基因是干細(xì)胞多能性－－即干細(xì)胞在哺乳動(dòng)物胚胎中分化為不同類型組織細(xì)胞的能力－－所必需的因子,。他們的研究結(jié)果發(fā)表在2002年10月15日期的《基因與發(fā)育》（Genes and Development）上,。 “干細(xì)胞是一類獨(dú)一無二的組織類型，具有巨大的疾病治療潛力,，但如果我們打算利用干細(xì)胞,，我們就應(yīng)該了解它們分化能力背后的基礎(chǔ)。”賓夕法尼亞大學(xué)細(xì)胞與發(fā)育生物學(xué)系的助教Patricia Labosky博士說道,。“在干細(xì)胞的所有調(diào)控基因中,，似乎是Foxd3基因的表達(dá)起著防止干細(xì)胞迅速分化也就是發(fā)育成不同組織類型的作用，控制干細(xì)胞的分化才能使胚胎維持有足夠的干細(xì)胞保證繼續(xù)的正常發(fā)育,。” 為研究Foxd3基因的功能,，Labosky 和她的同事培養(yǎng)出Foxd3基因突變失活的小鼠品系，然后對(duì)這些小鼠進(jìn)行基因分析以確定Foxd3蛋白的作用,。 Foxd3缺失的胚胎不會(huì)存活很長(zhǎng)時(shí)間,。雖然存在部分卵黃囊（胚外膜的一種,供應(yīng)早期胚胎發(fā)育時(shí)需要的養(yǎng)分)的形式，然而含有所有組成發(fā)育胚胎的機(jī)體的細(xì)胞的內(nèi)部細(xì)胞團(tuán)無法擴(kuò)大到足以產(chǎn)生胚胎和一些支持組織的程度,。沒有Foxd3,，小鼠胚胎就無法維持足夠的干細(xì)胞幸免于發(fā)育過程中的一個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)。 “我們的發(fā)現(xiàn)暗示,，F(xiàn)oxd3 是少數(shù)幾個(gè)作為發(fā)育胚胎的‘總開關(guān)’的基因之一,。”Labosky說。“這些基因通過打開或關(guān)閉其它基因作為對(duì)胚胎中信號(hào)的應(yīng)答從而決定了干細(xì)胞的命運(yùn),。” Foxd3可以加入到早先識(shí)別出的胚胎發(fā)生的早期階段中胚胎控制干細(xì)胞多能性的基因大家族中,，這個(gè)家族已包括Oct4、Fgf4和Sox2等成員,。這表明Foxd3的功能區(qū)或是在Oct4,、Fgf4 和Sox2基因的下游，或是沿一條與它們平行的通路,。 研究人員查明,，通過補(bǔ)充進(jìn)非突變的胚胎干細(xì)胞到Foxd3突變的胚胎中，可以恢復(fù)胚胎的正常發(fā)育,，這說明Foxd3是在內(nèi)部細(xì)胞團(tuán)以及衍生細(xì)胞中活動(dòng)的,。根據(jù)Labosky,，F(xiàn)oxd3是哺乳動(dòng)物干細(xì)胞的一個(gè)關(guān)鍵調(diào)控基因，在人類基因組中也存在對(duì)應(yīng)的版本,。Foxd3基因表達(dá)是人類胚胎干細(xì)胞的一個(gè)診斷特征,，這表明這個(gè)基因在小鼠和人類細(xì)胞中可能是以相似的方式執(zhí)行功能的。 “如果我們打算利用干細(xì)胞作為臨床治療的手段,，那么識(shí)別出控制干細(xì)胞分化過程的關(guān)鍵調(diào)控基因如Foxd3等絕對(duì)是至為重要的,。”Labosky認(rèn)為。“一旦我們了解這這些基因是如何執(zhí)行功能的,，我們距離塑造干細(xì)胞為滿足我們需要的形式就為時(shí)不遠(yuǎn)了。”