背景:皮肤是机体的重要保护屏障,能阻挡异物、病原微生物的侵入。皮肤损伤后,不同类型的干细胞增殖和分化,以替换和补充死亡的细胞,维持自平衡状态。毛囊干细胞(Hair Follicle Stem Cells,HFSC)是具有自我更新能力和多潜能性的成体干细胞,正常生理情况下可以维持毛干的生长和毛囊的再生。皮肤受损后,HFSC可以在多种信号通路的共同作用下增殖并分化形成毛囊、毛囊间表皮、皮脂腺等以维持皮肤的完整性。另外,在创伤愈合的过程中HFSC可以通过再生毛囊直接抑制伤口瘢痕的产生。HFSC在大面积皮肤损伤的临床治疗方面有着巨大的应用前景。目前,毛囊干细胞的体外培养通常需要使用添加胎牛血清(fetal bovine serum,FBS)的培养基,以维持干细胞的生物学特性。之前的研究已经从一根大鼠触须毛囊获取大量HFSC的方法,但是其培养基仍需添加血清。但是,使用添加血清的培养基培养的细胞用于临床治疗,会面临生物安全性问题、伦理学问题以及其他许多不确定的风险,这严重制约了毛囊干细胞的临床研究和应用,因此亟待建立不含血清的培养体系。KnockOut?血清替代物(KnockOut?Serum Replacement,KSR)是一种化学成分确定的无血清制剂,可以避免使用血清进行培养而带来的一系列问题。目前,临床胚胎干细胞多使用KSR培养,可以在维持胚胎干细胞生物学特性的同时避免许多问题。目的:用KSR取代大鼠毛囊干细胞的培养中FBS的使用,建立完全的规范的干细胞体外无血清培养体系。方法:使用化学成分确定的KnockOut血清替代物代替现有毛囊干细胞生长培养基中的胎牛血清,比较两种培养条件下的毛囊干细胞的形态特点和生长情况;通过裸鼠背部皮肤的毛囊重建实验,将无血清培养的毛囊干细胞与新生大鼠的真皮细胞按比例混合后移植到裸鼠背部的新鲜伤口处,明确该无血清培养基培养的干细胞能否在体外维持毛囊干细胞的“干性”,重建包括毛囊等皮肤附属器在内的功能性皮肤;使用免疫荧光方法检测在HFSC中高表达的蛋白(α6-整合素、角蛋白K14和P63)在无血清培养基培养的干细胞中的表达情况。结果:HFSC在该无血清培养基中可正常生长;将无血清培养的毛囊干细胞其移植到裸鼠背部,能够重建含毛囊的功能性皮肤;无血清培养的HFSC也能表达α6-整合素、角蛋白K14和P63。结论:本研究在前期研究的基础上,初步建立了大鼠毛囊干细胞的体外无血清培养体系,维持了自我更新和多潜能性的干细胞特性,为毛囊干细胞的临床研究和应用提供了理论基础和技术支持。