组织工程是运用工程学和生命科学手段在体外构建有功能的组织或器官，用于修复、维护人体各种损伤后的组织或器官。组织工程包括三个基本要素：种子细胞、生物材料和各种维持种子细胞生长分化的信号分子。在这三者中，种子细胞又是最重要的因素。由于直接将干细胞移植到体内容易形成肿瘤，所以最好的种子细胞是成熟细胞包括干细胞定向分化形成的细胞或者直接分离的成体细胞。因而如何在体外获得大量的成熟细胞是组织工程需要解决的一个问题。同时，随着越来越多的组织工程产品上市，产品的安全性也逐渐被重视起来。在体外如何评价这些产品的安全性是组织工程领域不容忽视的问题。本论文主要涉及这两方面的内容。 目前在维持干细胞自我更新的机理以及干细胞的体外扩增上有一些探讨。迄今为止未见成熟细胞的体外扩增研究。Nanog基因与干细胞维持自我更新和多能性相关，在调节干细胞的增殖中发挥重要作用，但目前尚不知道它对成熟细胞以及成体干细胞的自我更新(扩增)是否有作用?如果Nanog基因也能在成熟细胞以及成体干细胞的自我更新中发挥作用，就有可能找到一种通过控制基因表达实现成体细胞和成体干细胞体外扩增的新方法，这将具有重大的理论和实践意义。我们通过细胞周期和细胞增殖实验发现Nanog基因能够促进细胞进入S期和促进细胞增殖，这就为进一步实现成熟细胞体外扩增奠定了基础。 干细胞具有自我更新和分化能力，它在特定组织中能分化产生特定的成熟细胞。癌细胞也能不断地复制和增殖，二者具有极其相似的特性。最近的研究表明与干细胞自我更新相关的因子如Oct4、NS等在一些肿瘤中表达而且与肿瘤的发生和维持具有相关性。Nanog在维持干细胞自我更新上的功能与Oct4和NS十分相似，那么Nanog在肿瘤细胞和实体瘤中是否有表达呢?它与肿瘤的发生和维持有没有关系?为了探讨这一问题，我们在各种肿瘤细胞系和实体瘤中检测Nanog的表达情况，结果发现在一些肿瘤细胞系和所有检测的实体瘤中都有Nanog的一个假基因NANOGP8表达，而没有Nanog的表达，进一步的实验证明NANOGP8是一个逆转录基因，也能同真基因一样影响细胞增殖。同时我们制备了兔抗人NANOGP8抗体，该抗体具有较高的效价，为后续研究奠定了基础。 血清作为培养基的补充物，被广泛用于细胞培养。到目前为止，血清的成分和功能仍然不清楚。一般认为血清饥饿(0.5％血清培养)有助于核移植效率的提高。血清饥饿导致细胞进入G0/G1期，此时的细胞核可能更容易受卵母细胞质的影响而发生重编程。这些血清饥饿往往只有几天，更长时间的饥饿未见报道。长时间的饥饿能从血清的角度模拟某些人工皮肤长期在体外存储状况。所以我们将成纤维细胞长期培养在血清饥饿的情况下，结果发现大约70天左右，有部分成纤维细胞发生转化，转化的细胞具有较快的增殖速度、高的端粒酶活性、异常的核型和裸鼠成瘤能力。这一体外血清饥饿系统能为诸如人工皮肤等组织工程产品的安全性评估提供实验依据。