电磁场(Electromagnetic fields)多年前已经被作为医学诊断的有效工具。近年来,电磁场的应用范畴已扩大到疾病治疗领域,因为它们可以同生命物质产生相互作用——能够启动、加速或抑制生物过程。频率低于300Hz的电磁场被称为极低频电磁场,这种频率的磁场能量不足以破坏分子键,比如不能导致DNA的直接损伤。此外,极低频电磁场都是非侵入性和非电离性的,甚至对细胞和组织没有任何热效应。基于极低频电磁场的这些特性,越来越多的研究开始关注于极低频电磁场对各种疾病的影响,比如癌症、组织损伤等。间充质干细胞(mesenchymal stem cells, MSCs)是一群中胚层来源的具有自我更新和多向分化潜能的多能干细胞,MSCs除了具备干细胞的多系分化潜能之外,还具有特殊的低免疫原性和免疫调节能力。同时,广泛且方便的取材、体外扩增操作的简单迅速及其可塑性使得MSCs在临床治疗中具有广阔的应用前景。极低频旋转电磁场(ELF)能够影响细胞的增殖和分化能力。根据我们之前的研究成果,发现7.5Hz,0.4T的ELF能够抑制肿瘤细胞的增殖并且能够扰乱肿瘤细胞的细胞周期,除此之外还能激活机体的免疫系统,增加T细胞、DCs的数量,进而对肿瘤有一定的治疗作用。MSCs具有免疫调节功能,因而在机体免疫调节过程中发挥重要的作用；并且由于MSCs具有多向分化潜能,因而在治疗骨质疏松、骨损伤、肥胖、Ⅱ型糖尿病等疾病方面也有较多应用。因此本研究试图探索7.5Hz,0.4T的极低频旋转电磁场对人脐带MSCs是否产生影响以及产生这种影响的机制。本研究首先探索ELF对脐带MSCs形态、细胞骨架及表面标志有无影响；然后,进一步研究ELF对脐带MSCs的生长状况：周期、凋亡、细胞活力的影响；由于MSCs具有免疫调节作用,我们进而分析了ELF处理之后,MSCs分泌的与免疫相关的细胞因子有无变化；最后,MSCs具有多向分化潜能,有成骨、成脂肪的能力,因此我们探究ELF对脐带MSCs的成脂成骨能力有无影响。最终我们发现,7.5Hz,0.4T电磁场能够抑制脐带MSCs的成脂能力,这提示我们7.5Hz,0.4T电磁场对于治疗肥胖、糖尿病以及其他代谢性疾病有一定的疗效。1.ELF对脐带MSCs形态、生长状况及免疫调节能力的影响我们首先观察到ELF对脐带MSCs形态没有影响,然后用细胞免疫荧光的方法检测到细胞骨架也没有变化,进一步利用流式细胞仪检测MSCs的表面标志,周期及凋亡比例亦无影响,用CCK-8试剂盒检测MSCs的细胞活力,RT-PCR检测MSCs分泌的与免疫相关的细胞因子的量,结果都没有差异。2. ELF对脐带MSCs成骨、成脂分化能力的影响及其调控机制的研究MSCs还具有多向分化潜能,MSCs的成骨、成脂分化与多种疾病相关。因此我们通过茜素红S和油红O染色法观察ELF对MSCs成骨成脂分化的影响,发现,ELF能够抑制MSCs的成脂分化；然后用RT-PCR、Western blot检测与成骨成脂相关的关键基因、蛋白的表达情况,进一步验证了ELF抑制MSCs成脂分化的能力；最后探讨ELF抑制MSCs成脂分化的机制。