间充质干细胞(Mesenchymal stem cells,MSCs)是细胞治疗和组织工程产品重要的种子细胞之一,由于从机体组织中获取的MSCs数量有限,故需要进行体外扩增。MSCs体外扩增受多种因素影响,如培养基成分、培养过程中的操作参数等。采用传统的含血清培养基扩增MSCs,无法满足临床应用的要求;而现有的化学成分明确的无血清培养基(Serum free medium,SFM)支持MSCs增殖的能力有限。针对上述问题,本文以人脐带来源的MSCs为研究对象,考察在无血清培养条件下胰酶浓度及消化时间对细胞收获及继代培养的影响,探究培养基关键组分肝细胞生长因子(Hepatocyte growth factor,HGF)对MSCs体外增殖的作用及潜在机制,以改善自制成分明确的SFM的促细胞增殖能力。研究结果表明,与含血清培养基相比,在商业化SFM和自制的SFM中MSCs的增殖和连续传代能力较弱;低浓度、短时间的胰酶消化处理不利于细胞收获;而高浓度、长时间的胰酶消化处理破坏细胞表面整合素β1,导致细胞周期的延滞,从而对MSCs继代培养时的黏附和增殖产生不良影响,因此选择0.25%胰酶消化3 min为宜。在自制的SFM中添加10 ng/mL的HGF可促进MSCs的增殖,进一步研究发现,HGF通过激活FAK-AKT-mTOR信号通路,促进整合素β1和Cyclin D1的表达,加速细胞周期G1期到S期的进程,从而促进细胞增殖。经优化的SFM培养后收获的MSCs在表面表型的表达和成骨及成脂的分化能力方面与原SFM相当,但干性基因Klf4和Nanog的表达显著提高。研究结果为进一步优化培养操作条件、设计无血清培养基组成、调控MSCs体外增殖和功能、实现在SFM培养体系中的规模化扩增以及MSCs临床应用奠定基础。