干细胞疗法是治疗难治性疾病包括癌症与肿瘤的一种重要手段,然而干细胞的安全性尚无定论,其与肿瘤细胞的相互作用尚存在争议。本文以三种不同类型的干细胞与人肺腺癌A549细胞共培养,研究干细胞对人肺腺癌A549细胞的诱导作用。首先,建立Transwell二维共培养体系,研究三种干细胞对人肺腺癌A549细胞恶化转移的影响。为排除血清及培养基添加剂内物质对共培养体系产生的干扰,分别设置完全培养基和基础培养基,研究与干细胞共培养后人肺腺癌A549细胞形态的变化、增殖和侵袭能力的变化及上皮-间充质转化相关基因表达量的变化。其次,设计三维肿瘤侵袭模型,进一步验证人胚胎干细胞hESCs对人肺腺癌A549细胞的诱导作用。最后,设计细胞在微流控芯片上的培养,研究微流对细胞的影响,以期日后能够在微流的影响下研究干细胞对肿瘤细胞的诱导作用。实验结果如下:在有hESCs的情况下,A549细胞形态由多角形变成长梭形,MMP2和MMP9基因表达量的提高,表明hESCs促进A549细胞上皮-间充质转化。然而,在A549细胞与hESCs共培养中,发现A549细胞的增殖能力减弱,而Transwell实验中,在有hESCs的情况下,A549细胞穿膜后染色呈不规则多边形状,因此推测在hESCs的存在下,A549细胞可能先聚集成球,由于接触性抑制导致增殖能力减弱,侵袭后呈不规则多边形状。三维肿瘤侵袭实验结果表明hESCs会诱导A549细胞从基质胶中穿出,朝hESCs一侧迁移,且hESCs诱导A549细胞从基质胶中穿出作用强度与A549细胞和hESCs的距离有关。如果模拟肿瘤与hESCs基质胶团距离很远（＞1200μm）,模拟肿瘤呈中心对称发育,hESCs基质胶团对模拟肿瘤的发育无明显影响;当hESCs基质胶团与模拟肿瘤之间的距离在600～1200μm之间时,模拟肿瘤A549细胞朝向hESC s基质胶团方向移动,受相邻hESCs基质胶团的影响发育呈偏心状态;当距离小于600μm时,模拟肿瘤A549细胞向hESCs基质胶团移动的速度增快,甚至hESCs也会朝模拟肿瘤方向移动。在有鼠C3H10T1/2细胞和hUCMSCs的情况下,A549细胞形态由多角形变成长梭形,增殖和侵袭能力得到一定程度的提高,MMP2基因表达量的提高表明鼠C3H10T1/2细胞和hUCMSCs促进A549细胞上皮-间充质转化,进而诱导A549细胞的恶化转移。此外,我们将四种细胞在微流控芯片上的培养,研究微流对干细胞和癌细胞的作用。毛细血管管径可达6～8μm,我们需要保证芯片在足够小的管径中亦能产生稳定可控的微流,因此通过并联U型微通道模型进一步降低通道内液体流速至10μm/s。其次,设置串联U型微通道,证明在通道深度相同的情况下,通道内流速与通道宽度（W）、通道开口程度（M）及通道长度的倒数（1/L）成正比,且流速稳定。本课题组自主研发的新型驱动微流控芯片能够避免传统芯片的局限性,实验证明四种细胞在芯片上生长良好,hESCs在15Hz（1min/h）驱动的微流中生长速率约是静止状态的1.3倍。