研究背景：造血微环境作为造血干细胞重要的生存环境，对造血干细胞的生长、成熟和分化发挥着重要作用。肿瘤患者化/放疗后的造血功能损伤严重影响患者的治疗进程，究其原因除造血干细胞受损外,造血微环境损伤比造血实质细胞损伤导致的造血功能障碍可能更加持久甚至不可逆转,这已成为临床上束缚肿瘤患者接受后续治疗的主要限制性因素。研究发现：输注人骨髓基质细胞(human bone marrow stromal cells, hBMSCs)能够促进造血损伤的恢复和减轻移植后GVHD发生,提高移植成功率。但hBMSCs存在着来源受限,采集供者骨髓过程比较繁琐和痛苦且存在风险,细胞数量及增殖分化能力受供者年龄影响等缺点。此外，许多患者自身就存在着骨髓基质细胞功能的异常，这大大降低了自体输注骨髓基质细胞的可行性；如果采用异体移植亦有可能面对组织相容性问题，因此限制了hBMSCs在临床上的广泛使用。人脐血源基质细胞(human umbilical cord blood derived stromal cells, hUCBDSCs)是我室培养建立的新型基质细胞,前期研究证实其在体外能有效支持造血干/祖细胞增殖,特别是在促进巨核系集落形成方面具有优势作用。而hUCBDSCs与骨髓基质细胞相比较，其对造血损伤的修复作用有何差别是需要探讨的课题。本研究通过动物实验比较两种不同来源的基质细胞在修复小鼠造血功能损伤方面的作用，旨在进一步验证hUCBDSCs的临床应用价值。一、本研究的主要内容和研究方法如下1.培养人脐血源基质细胞及骨髓基质细胞，并采用细胞化学和免疫细胞化学对两种细胞组成进行鉴定，探讨改良脐血基质细胞传代培养的条件和方法。2.给予BALB／c小鼠6.0Gy6oCo射线全身照射，观察小鼠生存期及1d、3d、5d、7d、14d、21d血象变化，构建造血微环境功能损伤动物模型。3.人脐血源基质细胞及人骨髓基质细胞输注造血微环境损伤动物模型，检测观察血常规、骨髓象、集落形成单位等造血修复相关指标，比较两种不同来源基质细胞对造血损伤的修复作用。二、实验结果如下：1.人脐血基质细胞和人骨髓基质细胞的培养及鉴定：1）人脐血源基质细胞具有以下形态学特点：①成分不均一，可见“成纤维样”细胞；“巨噬样”细胞，“小圆样”细胞。②细胞化学提示糖原强阳性，阳性率100％；免疫细胞化学显示：CD106呈阳性；CD44阳性；Fn阳性；CD50呈阳性，CD45阴性。2）骨髓基质细胞的特点：①成分较均一，刚接种时可呈集落生长，约3天后细胞开始呈梭形，10天后集落消失，大部分细胞呈梭形，且生长周期较人脐血源基质细胞短。2.人脐血基质细胞与骨髓基质细胞的传代培养：两种细胞均在70%-80%融合时开始进行传代，培养基及培养条件不变，人脐血基质细胞采取1:1的比例，骨髓基质细胞采取1:3传入相同容积的培养瓶中。人脐血基质细胞随着传代次数越多，细胞形态趋于一致，以“成纤维样”细胞，形态上主要以梭形细胞为主，其余两种细胞数量明显减少。骨髓基质细胞细胞在原代时就以梭形细胞为主，随着传代的次数增多，细胞形态变化不大。3.造血功能损伤动物模型的建立:将10只BALB／c小鼠以6.0Gy6oCo射线全身照射，10只小鼠无死亡，血象中WBC、Plt、RBC均在5d降至最低，而HB则在7d时最低，RBC、HB在21d时恢复至照射前水平，WBC及Plt则在21d恢复水平低于照射前。造血损伤动物模型建立。3.人脐血基质细胞和人骨髓基质细胞对造血损伤修复作用的比较研究：①对照组在3d时WBC下降,10d开始回升，21d时未能恢复至照射前水平，hUCBDSCs组及hBMSCs组波动情况同对照组，不同的是21d时两组恢复接近照射前水平，但hUCBDSCs组要优于hBMSCs组(P<0.05)。②对照组在10d时Plt降至最低，之后开始缓慢恢复，21d时无法恢复至照射前水平。hUCBDSCs组7d时降至最低，之后开始恢复，21d时恢复；hBMSCs组3d时最低，10d后开始恢复，21d恢复。hUCBDSCs组较其他两组降低程度最轻(P＜0.05),且恢复速度优于hBMSCs组和对照组(P＜0.05)。③三组均在3d时RBC降至最低，10d后开始恢复，实验组优于对照组(P＜0.05)，两组实验组间无统计学差异(P＞0.05)。④骨髓象中7d时hUCBDSCs组及hBMSCs组移植后均有轻度骨髓抑制，21d实验组均骨髓有核细胞增生活跃，红系恢复情况不佳；与此同时对照组骨髓增生降低，有核细胞减少，③集落培养CFU-E、BFU-E、CFU-GM、CFU-GEMM三组均是在7d时最低，21d时最高，但hUCBDSCs组移植后7d、14d、21d，所有集落均优于其他两组（P<0.05）且骨髓抑制程度轻,所有小鼠均存活。三、研究得出以下结论：1.人脐血源基质细胞具备造血基质细胞的基本生物学特点；2.在本实验条件下，人脐血基质细胞与骨髓基质细胞均具有修复造血功能损伤的作用；3.对于造血损伤的修复作用，人脐血基质细胞促白细胞、血小板恢复作用要明显优于hBMSC；4. hUCBDSC输注具有促进造血损伤快速修复作用和功能，具有临床应用前景。