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真皮干细胞(Skin-derived precursors,SKPs)是一种能够自我更新,具有多向分化潜能的成体干细胞,其在脱发和伤口愈合中具有关键的治疗潜力。然而,基于SKPs治疗的先决条件是:能够从尽可能小的样本中,分离、培养生产出足够临床需求数目和干性的SKPs。搅拌悬浮生物反应器(Stirred suspension bioreactors,SSB)是一种动态的3D细胞培养系统,有望实现SKPs的迅速增殖。在本研究中,我们利用SSB和传统的静态培养方式连续培养SKPs至第5代,对比分析两种培养体系下的细胞增殖速率、形态、干性和毛囊再生能力。结果表明:与传统培养方式相比,SSB显著促进了 SKPs的增殖。同时,SSB维持了 SKPs的干性特征和生物效能,通过体外干性指标和体内毛囊重组实验证明了 SSB培养的SKPs的体内毛囊再生效率与静态培养的相近。此外,我们使用人包皮和头皮源的样本来模拟SSB培养SKPs的临床应用,并通过毛囊重组试验检测人源SKPs的毛囊再生能力。结果表明SSB可以实现SKPs的大量增殖,同时保持其固有的毛囊再生能力。这对SKPs用于临床治疗有着重要的促进作用。在体外培养时,SKPs的干性会随着传代而逐步降低。为了模拟毛发再生时SKPs所处的细胞微环境,我们在SKPs的培养基中添加了 β-Catenin过表达的表皮细胞条件培养基。结果发现:β-Catenin过表达的表皮细胞条件培养基能显著促进SKPs 的增殖,SKPs 特征基因 Akp2,Clstn2,Trpsl,Nestin1,Versican,PDGFα,SOX2的表达水平显著上调,并能提高SKPs毛囊诱导能力标志性蛋白-碱性磷酸酶(Alkaline phosphatase,AP)的活性。同时,毛囊重组试验表明该条件培养基能够显著促进SKPs在体内的毛囊再生能力。本研究中筛选出条件培养基中的重要组分,内皮素-1(Endothlin-1,ET-1)对于SKPs的增殖和干性维持有重要作用。使用ET-1处理的SKPs在干细胞治疗过程中,能提供增殖更快、毛囊再生能力更强的种子细胞。