本研究详细考察常氧(20％)、低氧(5％)和缺氧(<1％)对原代和传代兔骨髓间充质干细胞(rMSCs)扩增、代谢、自我更新、细胞周期、分化等方面生理功能的影响,以及在低氧/常氧间转换培养时rMSCs增殖、自我更新能力和代谢的变化,以认识氧对rMSCs体外生长与分化的影响及其规律. 研究表明,与常氧培养相比,rMSCs在低氧培养时增殖和集落形成能力较强,胞内干细胞标志性基因Oct4的表达较高,细胞主要以糖酵解的方式代谢,同时伴随着胞内HIF-1α基因表达上调和ROS水平下降；扩增后的细胞自发成骨分化现象较少,体外成骨诱导能力较强,并具有成脂肪分化的潜能；持续低氧传代进一步促进rMSCs的增殖,且随着培养代次的增加细胞周期各期比例变化较小. rMSCs在缺氧培养时具有较高的增殖能力,与低氧下扩增后的细胞相比,虽然仍维持成脂肪分化的潜能,但集落形成能力降低,自发成骨分化显著,体外成骨诱导分化能力较弱.在常氧条件下培养的rMSCs增殖和体外成骨诱导分化能力均较弱,且随着培养代次增加,G0/G1期的细胞比例减少,S期细胞比例增加. 因此低氧能促进rMSCs扩增并有效维持干细胞的自我更新能力和多向分化潜能.