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骨髓间充质干细胞（Mesenchymal stem cells，MSCs）不仅具有向成骨细胞、软骨细胞、脂肪细胞、心肌细胞等多个方向分化的潜能，还具有支持造血的重要功能，并且植入反应弱，易于被外源基因转染并稳定表达，是组织工程、细胞及基因治疗中理想的靶细胞。因此，MSCs正作为一种新型的“种子细胞”受到广泛关注。但是骨髓中的MSCs的含量非常少，仅占整个骨髓有核细胞的1／20000～1／30000；并且随着个体年龄的增加，MSCs的数量逐渐减少、活性逐渐降低，很难满足自体修复和临床治疗的需求。已有的体外扩增方法存在着细胞扩增数量有限、细胞受到损伤较大、容易失去干细胞特性以及培养体系资源浪费等缺陷，达不到理想的培养效果。为了提高MSCs的扩增倍数并保持干细胞特征，本文采用气升式环流中空纤维膜生物反应器（air-lift loop hollow fiber membrane bioreactor，ALHFMB）进行体外扩增MSCs。将第四代骨髓间充质干细胞与含有bFGF的Ⅰ型胶原溶液混合后接种于中空纤维膜内，置37℃、5％CO2、饱和湿度的CO2培养箱孵育1小时后在膜内形成含有细胞的凝胶。然后将此中空纤维膜接种至气升式环流生物反应器（air-lift loop bioreactor，ALB）内，加入含有bFGF的培养基，进行骨髓间充质干细胞三维动态培养与扩增。实验过程中每24小时取样测吸光度、计细胞数、绘制细胞生长曲线，测定细胞代谢参数，并对扩增的细胞进行流式细胞仪分析及多向诱导分化检测。结果表明，在ALHFMB内，O2含量基本保持恒定；细胞代谢旺盛，MSCs扩增倍数明显增加，7天后接种密度为5×105 cells／mL时MSCs扩增16倍，显著高于T-flask内近6倍的扩增倍数；接种密度为1×105 cells／mL时MSCs扩增37倍，显著高于T-flask内近12倍的扩增倍数；并且扩增的细胞仍能保持其自身表型并具有较强的成骨、成软骨及成脂肪的多向分化能力。证明本文所采用的培养方法是体外培养与扩增MSCs的一种有效的方法。