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脐血(cord blood,CB)中富含宝贵的造血干/祖细胞(hematopoietic stem/progenitorcell,HSPC),具有重要的临床应用价值。但由于单份脐血只有50-100ml,只够体重30kg以下儿童使用,使其移植应用受到限制。目前的体外扩增手段无法避免HSPC的过度分化,输入体内后效果不能令人满意。成骨细胞(osteoblasts,OB)作为骨髓中造血干细胞微环境(hematopoietic stem cellniche)的主要成分,能够支持HSPC扩增,但作用机制尚不明确。而且,目前的培养方式,无论是直接接触培养还是应用Transwell板培养,都由于基质细胞贴壁的面积有限而使HSPC扩增受到限制。为了提高HSPC的有效扩增倍数,同时探讨成骨细胞支持HSPC扩增的机理,本文将成骨细胞包埋在明胶-海藻酸钠-壳聚糖(gelatin-alginate-chitosan,GAC)微珠中,与HSPC在无血清、含少量生长因子组合的IMDM培养基中进行共培养。每天取样计细胞数,同时检测葡萄糖、乳酸等代谢产物含量变化,并检测培养前后CD34~+细胞数和集落扩增倍数。分别考察氧分压、微珠直径、细胞比率这三个关键培养参数对支持HSPC扩增和维持其干细胞性质的作用,筛选最佳培养参数。并考察不同培养条件下成骨细胞分泌IL-6和LIF等细胞因子的量与造血细胞扩增效果的关系。结果表明,5%氧分压、直径0.5mm、细胞比率(OB:HSPC)=2:1时的扩增效果最好,造血总细胞可以有49.0±4.6-fold的扩增,同时,CD34~+细胞扩增了87.6±8.3-fold,CFU-Cs集落扩增了9.8±0.8-fold。对不同条件下成骨细胞分泌的IL-6、LIF、SCF等细胞因子研究的结果表明,造血细胞扩增倍数高低与成骨细胞IL-6分泌量有关,CD34~+细胞的扩增倍数与干细胞特性的维持及LIF等因子分泌量有关,这说明成骨细胞体外对造血干/祖细胞的支持主要是通过分泌细胞因子起作用的。本文采用成骨细胞微胶珠与低氧培养箱构建的新型体外培养系统成功地模拟了体内造血微环境,有效地支持了脐血造血干/祖细胞的扩增;并对成骨细胞支持造血细胞扩增的机理进行了探讨。为进一步提高造血干/祖细胞体外扩增倍数,深入探索其与成骨细胞之间相互作用的关系提供了实验依据。