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最近研究表明某些恶性疾病的间充质干细胞(mesenchymal stem cell, MSC)存在异常,且与疾病的发生发展有关,初诊急性髓性白血病(acute myeloid leukemia, AML)患者骨髓MSC是否存在异常,是否参与了疾病的病理发生,目前国内外尚无报道。本课题就此展开深入研究。首先,从初诊AML患者和正常供者骨髓中分离培养MSC,从形态、表型、生长特性和功能四个方面进行比较和鉴定,结果表明,两组MSC在形态、表型和增殖能力均无差别,但初诊AML患者单位体积骨髓内MSC的含量随着单个核细胞的增多而相应增多。两组MSC均具有向脂肪细胞、成骨细胞和成软骨细胞分化的能力,但初诊AML患者向成骨细胞分化的能力明显增强。通过混合淋巴细胞反应和淋巴母细胞转化实验证明两组MSC均可抑制异体T细胞的增殖,且随MSC数量的增加,抑制效应逐渐增强,实时定量PCR检测两组MSC与免疫相关因子的表达无区别。此外,初诊AML患者MSC染色体核型正常,不表达白血病相关基因。其次,分别利用正常MSC和患者MSC作为滋养层,考察两组MSC体外支持短期和长期造血的能力,结果表明,初诊AML患者MSC和正常MSC一样都能够体外支持长期造血,且经过实时定量PCR检测发现,患者与正常人在多种造血相关因子mRNA水平的表达无统计学差别。最后,探讨两组MSC对急性髓性白血病细胞系HL-60细胞的体外作用,结果表明患者MSC和正常MSC均呈剂量依赖性地抑制HL-60细胞的增殖,使HL-60细胞更多地阻滞于G0/G1期,S期细胞减少;HL-60细胞与两组MSC共培养后细胞表型发生改变,CD11a和CD154的表达明显降低,且患者MSC组降低更加显著,与正常MSC组有显著统计学差异;另外,患者MSC和正常MSC均能够抑制化疗药物DNR诱导的HL-60细胞凋亡,患者MSC的抑制作用更明显,但两者无统计学差异。这种抑制作用与MSC改变HL-60细胞的周期进程、细胞表型以及促进HL-60细胞Survivin表达上调有关。提示MSC在AML的耐药中发挥着重要的作用。以上结果首次证明初诊AML患者骨髓MSC的成骨分化能力明显增强;对异基因T细胞增殖具有明显的抑制作用;体外能支持正常造血;并具有抑制药物诱导HL-60细胞凋亡的作用,且这种抑制作用主要与MSC改变HL-60的细胞周期、表型、增殖和抗凋亡蛋白的表达有关。研究结果为下一步的体内试验打下了基础,为进一步阐明AML的发病机理和耐药机制提供了新思路。