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不同组织来源的间充质干细胞(mesenchymal stem cells, MSCs)由于其所处的微环境不同,它们的生物学功能也存在着一定的差异。由于人类的MSCs来源有限,因此动物来源的MSCs在细胞治疗中的潜在价值受到了科研人员的重视。而猪MSCs来源丰富,并与人的MSCs相似,使得MSCs在应用于人类治疗之前,可以先用猪源的MSCs作为模型进行临床之前的初步研究。近交系小型猪个体相似性高,其MSCs体系更稳定,有利于建立可靠的、标准的体外评价体系。本研究利用组织贴壁法分离培养了五指山近交系小型猪(Wuzhishan pig, WZSP)的骨髓MSCs (bone marrow MSCs, BMMSCs);和脐带MSCs (umbilical cord MSCs, UCMSCs),并通过细胞表面抗原测定及成骨、成脂分化诱导等方法对所获得的细胞进行鉴定；通过免疫富集DNA甲基化测序(Methylated DNA Immunoprecipitation Sequencing, MeDIP-Seq)和转录组测序(RNA-seq),构建了其全基因组甲基化和转录组图谱并分析两者的关系,分析不同组织来源MSCs的生物学功能的差异性,结果如下：1、分离的细胞可以贴壁生长,呈长梭形外观,细胞汇合度高时,呈现漩涡样生长；BMMSCs中,造血干细胞标志性抗原CD34和白细胞标志性抗原CD45为阴性,CD9、CD29及CD44为阳性,UCMSCs中内皮细胞标记CD31、造血干细胞标志性抗原CD34和白细胞标志性抗原CD45和为阴性,CD90为阳性；BMMSCs和UCMSCs均具有成骨、成脂分化潜能,且BMMSCs成骨、成脂分化的能力较UCMSCs强；证实我们所分离的细胞为MSCs。2、通过MeDIP-seq,样品BMMSCs和UCMSCs分别得到约147M原始reads(数据量约7.2G),其中分别约75.52%和76.42%比对上参考基因组；分别约58.98%和60.89%唯一比对到参考基因组。通过RNA-seq,样品BMMSCs和UCMSCs分别得到53M原始reads(数据量约4.8G),其中分别约59.90%和59.83%比对上参考基因组,分别约53.87%和53.84%唯一比对到参考基因组上。MeDIP-seq测序结果表明,两种细胞的亚端粒区都表现出高甲基化状态,且BMMSCs亚端粒区的甲基化程度高于UCMSCs,可能BMMSCs的染色体结构较UCMSCs稳定；BMMSCs和UCMSCs中,promoter区和基因body区的甲基化都会影响基因的表达量,且promoter区甲基化对基因表达量影响更大。本研究筛选出587个启动子区域DNA甲基化差异基因,1979个差异表达基因,这些基因参与着众多的生物学过程,说明不同组织来源的MSCs由于所处的微环境不同,其生物学功能也具有一定的差异。进一步分析发现,102个同时存在启动子区域DNA甲基化差异和表达差异的基因,这些基因参与调控成骨、成脂、成心肌分化,细胞迁移,免疫活性等,说明这些差异基因可能是通过甲基化的调控,影响着不同组织来源MSCs组织修复能力。总之,本研究首次构建了猪不同组织来源MSCs全基因组甲基化和转录组联合图谱,说明不同组织来源MSCs可能具有不同的临床应用范围。本研究将为人类MSCs的临床应用提供了分子理论基础。