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干细胞是具有自我更新和多向分化潜能的细胞群体。它是胚胎发育、成人细胞和各种组织再生的天然增殖单位，其特有的生物学特征及潜在生物学应用价值使其成为了近年生物学领域的热点课题。依据它来源的不同，可分为胚胎干细胞和成体干细胞。胚胎干细胞来源于胚囊内层细胞，具有向人体各组织器官分化的全能性。成体干细胞是存在于胎儿和出生后个体不同组织中的具有自我更新、多向分化潜能和增殖特性的细胞。胚胎干细胞具有胚胎发育的全能性并且具有种系传递的功能，可在体外进行遗传操作，因而在一些疾病的治疗中有着巨大的潜力。但是胚胎干细胞的分化机制目前还不清楚，在临床的应用中存在肿瘤发生的潜在风险，而且涉及了许多伦理方面的问题，因此成人干细胞成为继胚胎干细胞后新的研究热点。最近，成体骨髓间充质干细胞成为成体干细胞研究的热点。骨髓间充质干细胞不仅具有多向分化和支持造血的功能，而且具有免疫抑制和诱导免疫耐受的作用，因此具有广阔的临床应用潜能。但是，某些疾病状态是否影响骨髓间充质干细胞的生物学性状?化疗药物是否对间充质干细胞造成损伤及其程度如何?动员后的外周血中除了造血干细胞外，是否还存在其它干细胞群体?对上述问题的阐释是本研究论文的主要目的。第一部分血液病患者骨髓间充质干细胞的分离纯化、体外扩增、多向分化和支持造血的研究目的研究血液病患者骨髓间充质干细胞(mesenchymal stem cells，MSCs)的生物学特征及其支持造血的功能。方法获取急性髓细胞性白血病(acute myelogenous leukemia，AML；n=15)、急性淋巴细胞白血病(acute lymphoblastic leukemia，ALL；n=12)、慢性粒细胞性白血病(chronic myelogenous leukemia，CML；n=20)、非霍奇金淋巴瘤(non-Hodgkin lymphoma，NHL；n=21)、霍奇金淋巴瘤(Hodgkin disease，HD；n=5)、骨髓增生异常综合征(myelodysplastic syndrome，MDS；n=7)患者的骨髓MSCs，同时以8例正常人的骨髓MSCs作为正常对照。将获取的MSCs用低血清培养液培养。瑞氏染色观察形态，流式细胞术检测其免疫表型，通过油红O染色、Von kossa染色、RT-PCR和Western印迹检测MSCs向脂肪、骨和神经的分化。对不同来源血液病患者骨髓MSCs进行染色体分析。通过集落形成实验检测血液病患者MSCs支持造血的功能。结果ALL、CML、NHL、HD、MDS骨髓MSCs具有相似的细胞形态、免疫表型及正常核型，而且都可以向骨、脂肪和神经细胞分化。AML骨髓MSCs在体外生长缓慢，很难传代培养，而其它来源骨髓MSCs增殖快，易于传代培养。AML骨髓MSCs丧失多向分化能力。ALL、CML、NHL、HD骨髓MSCs具有和正常成人骨髓MSCs相似的支持造血功能，并且表达造血因子，虽然MDS骨髓MSCs也表达造血因子，但是其支持造血能力降低，AML来源的MSCs不具有支持造血的能力。结论血液病患者骨髓中存在具有间充质干细胞特性的细胞群体。AML骨髓MSCs在增殖、分化和支持造血方面存在病理改变；MDS骨髓MSCs在支持造血方面存在病理改变。第二部分化疗药物对骨髓间充质干细胞的损伤作用的研究目的探讨不同化疗药物对骨髓间充质干细胞(mesenchymal stem cells，MSCs)增殖、分化和支持造血能力的影响。方法获取正常成人骨髓MSCs(n=8)。用不同浓度化疗药物(环磷酰胺，cyclophasphomide，CTX；马利兰，busulphan，BU；阿糖胞苷，cytarabine，Ara-c；柔红霉素，daunorubicin，DNR；长春新碱，vincristine，VCR；足叶乙甙，etoposide，VP-16；甲氨碟呤，methotraxate，MTX；地塞米松，dexamethasone，DXM)对MSCs进行处理。检测化疗药物对MSCs的增殖、调亡作用及化疗药物撤除后MSCs的恢复能力；体外诱导药物处理MSCs向脂肪和骨分化，通过油红O和Von Kossa染色鉴定。RT-PCR检测药物处理MSCs造血因子的表达；通过集落形成实验检测药物处理MSCs支持造血的功能。结果 不同浓度的CTX、MTX和BU均不对骨髓MSCs造成损伤，而VCR、DNR、VP-16、Ara-c和DXM不同程度诱导骨髓MSCs调亡，并且抑制骨髓MSCs的增殖，其中VCR和DXM的抑制作用可以逆转，而DNR、VP-16和Ara-c对MgCs的抑制作用持续存在。化疗药物处理后MSCs仍具有多向分化能力，可以在体外分化为脂肪和成骨细胞。化疗药物处理后MSCs同正常细胞一样表达造血相关因子：SCF，M-CSF，IL-6和G-CSF。DNR、VCR、VP-16和Ara-c处理后MSCs支持造血能力明显下降。结论 临床常用的一些化疗药物(VCR、DNR、VP-16、Ara-c)可以影响骨髓MSCs的增殖和支持造血能力，而不影响骨髓MSCs表达造血相关因子和多向分化能力；部分化疗药物(CTX、MTX和BU)在使用浓度下不影响骨髓MSCs的上述生物学特性。