极低频（Extremely Low Frequency，ELF）电磁场指频率在300Hz以下的电磁场，与我们日常生活关系极为密切，高压输电线以及工业生产、日常生活中电器所产生的电磁场（50-60 Hz）都属于此范围。 近二十多年来大量流行病学调查表明，ELF 电磁场暴露可能与儿童白血病、脑部肿瘤与乳腺癌的发生有关。ELF 电磁场与癌症发生的关系已成为目前国内外生物磁学领域研究的热点。干细胞是研究发育生物学与肿瘤发生最有效的工具，间充质干细胞（Mesenchymal stem cells, MSCs）是骨髓组织中除造血干细胞以外的另一种干细胞，具有极强的分化潜能，任何对MSCs 生物学特性上的影响都有可能对人体发育产生无法估量的后果。ELF 电磁场引起宏观生物效应需要时间的积累，我们此项研究的目的正在于衡量ELF电磁场的累积效应对MSCs 的影响。 本文以人间充质干细胞（huamn MSCs, hMSCs）为研究对象，研究了50 Hz，20 mT 电磁场对hMSCs 生长、代谢与分化的影响。本文的创新点在于第一次使用hMSCs 作为研究对象，较为系统的分析了电磁场对细胞生长和代谢的作用，指出了其中的部分关联性，并初步探索了电磁场对hMSCs 分化的可能影响。此外，本文还以肝癌细胞SK-HEP-1 和早幼白血病细胞HL-60 作为研究对象，考察了50 Hz，20 mT 电磁场对肿瘤细胞的影响，以期揭示其可能的治疗作用。 本实验中hMSCs在50 Hz，20 mT电磁场下每天照射12 h，照射23 d，期间以MTT法检测细胞数目，以葡萄糖/乳酸、谷氨酰胺/谷氨酸代谢及Na+/K+浓度和渗透压分析法检测细胞代谢状况，以碱性磷酸酶及茜素红染色，碱性磷酸酶和钙的定量分析来判断hMSCs的成骨分化能力。本实验中对肿瘤细胞SK-HEP-1 和HL-60 均采用连续照射法，除上述部分检测外，另用DNA梯度电泳，Hoechst 33258 染色和AO/EB染法对电磁场照射后细胞的坏死与凋亡状况进行分析。 本文表明，hMSCs在50 Hz，20 mT电磁场作用下，生长18 d后细胞数目比同期对照组中的要低24.5％，指数生长期的比生长速率比对照组低22.2％，细胞需要更多的时间（3.4 d）用于扩增。照射组的葡萄糖、乳酸、谷氨酰胺和谷氨酸的平均比代谢率分别为7.98×10-10g/cell-day、1.65×10-9 g/cell-day、4.91×10-9 mmol/cell-day和6.92×10-9mmol/cell-day，均比相应的对照组要低。电磁场直接作用于细胞，促使细胞的Na+/K+从Na+/K+通道中流出，最终导致细胞外Na+/K+浓度增加，渗透压也随之增加。但本实验对hMSCs的分化研究表明，电磁场的照射对于hMSCs的成骨分化未表现出显著影响。 本文研究同时表明，50 Hz，20 mT 电磁场对肿瘤细胞SK-HEP-1和HL-60 的生长和代谢具有抑制作用，并引起渗透压的改变，在一定程度上还可引发肿瘤细胞的凋亡。