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目的：本课题探讨人脐带间充质干细胞(Human Umbilical Cord-Derived Mesenchymal Stem Cells, hUC-MSCs)的分离、培养以及对其生物学特性的鉴定。构建胶原-壳聚糖支架材料,同时检测其生物学特性。利用hUC-MSCs的多向分化特性,探索由hUC-MSCs和胶原-壳聚糖支架构建的3D环境结合气-液培养的方式是否可诱导hUC-MSCs分化成表皮样细胞,并构建成表皮替代物,用于大鼠全层皮肤损伤的治疗。方法：1.采用组织块培养法来分离,培养原代hUC-MSCs。采用相差显微镜观察细胞形态特征,采用流式细胞仪鉴定hUC-MSCs表面标志物,采用成脂,成骨诱导实验检测hUC-MSCs的多向分化潜能。2.采用冷冻干燥、交联的方法制备胶原-壳聚糖支架材料,将hUC-MSCs接种到胶原-壳聚糖支架材料上,以构建富含生物活性的支架材料。一次接种细胞4h后,待细胞进入支架中,二次将hUC-MSCs接种到活性支架表面上。在正常培养条件下,培养2d,然后培养条件转变为气-液培养,分别于气-液培养7d,14d。利用免疫组化和western blotting的方法检测气-液培养7d,14d细胞角蛋白19(CK19)和外皮蛋白的表达情况。3.构建直径为1cm的SD大鼠全层皮肤损伤模型,分为三个不同的处理组：表皮替代物组,单纯支架材料组,空白对照组,观察不同处理组的创面愈合情况,并进一步通过组织学的方法(HE染色)检测大鼠皮肤修复情况。采用荧光染料示踪的方法检测移植入的细胞的去向。结果：1.组织块培养法分离的hUC-MSCs的细胞形态呈长梭形,旋涡状生长。流式细胞仪检测显示细胞阳性表达CD90, CD 105, CD73,阴性表达CD34, CD45, HLA-DR,和CD11α。诱导分化实验结果显示细胞能够向成脂细胞和成骨细胞分化,说明分离的细胞具有多向分化的潜能。2.对构建的胶原-壳聚糖支架材料的功能进行评测,结果显示生物材料具有100μm～200μm的孔径,孔隙率约为90%,具有良好的溶胀率,生物可降解性和生物相容性,可用于细胞培养。3. hUC-MSCs接种到胶原-壳聚糖支架材料中,细胞在材料中分布均匀,活性良好,且细胞和细胞分泌的细胞外基质等都参与构建生物活性海绵支架。hUC-MSCs在生物活性支架上采用气-液培养的方式,hUC-MSCs向表皮样细胞分化,western blotting和免疫组织化学的方法检测气-液培养7d,14d细胞角蛋白19和外皮蛋白的表达阳性。4.大鼠全层皮肤损伤修复实验结果证实：在体外气-液培养7d的细胞构建的表皮替代物组虽然不能显著加速大鼠创面的愈合速度,但是组织学检测结果显示hUC-MSCs可促进表皮的再生和毛囊新生,细胞体内示踪实验证实,植入创面的表皮替代物在植入后的21d,其表皮替代物内的细胞仍然存活,但其发挥作用的机制尚不清楚,还有待进一步研究。结论：体外由hUC-MSCs接种到胶原-壳聚糖支架材料中构建的生物活性支架,联合采用气-液培养的方式,模拟皮肤表皮细胞生长的微环境,可以诱导hUC-MSCs向表皮样细胞分化,并且由此构建的表皮替代物来修复大鼠全层皮肤损伤,可促进表皮的再生和毛囊新生。