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造血干细胞(Hematopoietic Stem Cells, HSCs)移植治疗在多种恶性血液病和其他各种疾病中广泛应用,提高HSCs移植治疗的效果,一直是国内外学者追求的目标。活性氧(Reactive Oxygen Species, ROS)是氧的某些代谢产物和一些反应的含氧物,是体内重要的自由基,主要包括超氧阴离子(O2-)、羟自由基(·OH)和过氧化氢(H2O2)等,在细胞内的一系列生理活动如调控细胞的增殖、分化、衰老及凋亡中发挥信号分子的作用。近几十年来,ROS对HSCs的影响越来越受到人们的关注,大量研究结果已证实细胞内过多聚积的ROS会破坏HSCs的自我更新,导致细胞的凋亡,不利于HSCs的植入；在进行HSCs移植前,对受体小鼠进行照射也会引起其骨髓微环境中产生大量的ROS,引起细胞的氧化应激损伤,不利于HSCs的造血重建。因此,采取抗氧化处理以减少ROS对HSCs的损伤能否提高HSCs的植入是一个急待解决的问题。NOD/SCID小鼠模型是人干细胞移植研究的良好工具,已被广泛的应用于造血干细胞的研究中,该模型的优化会对科研方法和临床疾病的治疗提供很好的实验依据。因此,本文选择NOD/SCID小鼠移植模型,进一步探讨ROS对HSCs移植的影响。用流式细胞术检测NOD/SCID小鼠骨髓细胞中ROS的水平,并用抗氧化剂N-乙酰半胱氨酸(NAC)对小鼠进行抗氧化处理,137Cs源照射后进行人脐血CD34+细胞移植,移植后8-12周,流式细胞术检测并比较人源细胞的植入情况。此外,我们还尝试了用逆转录病毒转染的方法将过氧化氢酶(CAT)导入脐带间充质干细胞(UC-MSCs)中,使UC-MSCs过表达CAT,以期将HSCs与UC-MSCs共同移植时,降低受体小鼠骨髓微环境中的活性氧自由基过氧化氢(H2O2)和羟自由基(·OH)的水平,进一步优化HSCs移植治疗的方法。结果发现,NOD/SCID小鼠骨髓细胞中的ROS水平比其它品系的小鼠(B6.SJL和BALB/C)明显要高(P＜0.0001)。使用抗氧剂NAC处理后,明显降低了NOD/SCID小鼠骨髓细胞中的ROS水平(p＜0.0001)。人造血干细胞移植后8-12周检测,NAC处理组人造血干细胞的植入率明显提高(p＜0.001)。用逆转录病毒成功感染人UC-MSCs,获得高表达CAT的人UC-MSCs,其CAT的表达水平为未转染UC-MSCs的3.4倍,为空载体对照MSCs-GFP的3.3倍,基因修饰对UC-MSCs体外增殖无显著影响,不影响UC-MSCs成骨和成脂的分化潜能。我们的结果提示降低受体小鼠ROS水平可以显著提高造血干细胞植入率,研究结果为进一步优化人造血干细胞在NOD/SCID小鼠体内的生存提供了一个新的方法,也为提高造血干细胞移植的临床效果提供了新的思路。