研究背景:近年来,血液系统肿瘤的发病率逐渐提高,但白血病的治疗仍为一大挑战。骨髓微环境是由细胞外基质、基质细胞及多种细胞因子等构成的三维结构。在体内,白血病细胞位于其特有的三维骨髓微环境,在该微环境影响下,白血病细胞具有与体外传统二维培养不同的生物学特性。与传统二维培养相比,三维支架培养可以更有效地模拟骨髓微环境,研究白血病细胞的生物学特性。目的:研讨聚乙烯醇(Polyvinyl Alcohol,PVA)+氧化石墨烯(Graphene Oxide,GO,质量百分比1 wt%)气凝胶三维支架培养对急性淋巴细胞白血病细胞系Jurkat及急性髓系白血病细胞系HL-60增殖活力、细胞表型及耐药性的影响。方法:将Jurkat细胞系及HL-60细胞系植入PVA+GO气凝胶三维支架进行培养,通过扫描电镜和荧光显微镜观察。使用CCK-8法定期检测细胞增殖活力,荧光染色后流式细胞术分析细胞表型,并与传统二维培养的细胞对比。使用阿糖胞苷进行耐药性实验,并使用CCK-8法检测细胞增殖活力。结果:长期培养下发现气凝胶支架中生长的Jurkat细胞活力高于传统二维培养,而在HL-60细胞中只有第8天到第20天三维支架组活力高于传统二维培养。Jurkat细胞在两种条件下培养30天后CD4表达均增高,但气凝胶三维支架中的细胞表型和传统二维培养细胞相似表型相似,均为CD3~+CD4~+CD34~-CD45~+;HL-60细胞在培养30天后表型发生了变化,可分为CD13~+CD14~-CD45~+HLA-DR~+,CD13~-CD14~-CD45~+HLA-DR~+及CD13~-CD14~-CD45~+HLA-DR~-细胞群,而且气凝胶三维支架中培养的细胞出现了传统二维培养细胞中没有的CD13~+CD14~-CD45~-HLA-DR~+细胞群。耐药性实验表明,与二维培养相比,气凝胶支架中的Jurkat细胞有更高的耐药性。结论:聚乙烯醇+氧化石墨烯(含量1 wt%)气凝胶三维支架可以提高白血病细胞的增殖活力和耐药性,并且表型与二维培养相同,可以用于细胞扩增及特性的研究以及药物实验。微环境对白血病细胞的增殖和分化有重要影响,提供三维环境和使用不同材料进行培养能够改变培养细胞的微环境,并且可能引起细胞表型的变化,因此在使用三维支架前应先检测支架是否能够引起表型变化,并注意排除这种变化对耐药性的影响。