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目的:造血干细胞(Hematopoietic stem cells,HSCs)是有自我更新潜力,并能够在人的一生中持续多向分化以形成多谱系血液细胞的一种成体干细胞。临床上主要是用造血干细胞移植(Hematopoietic stem cell transplantation,HSCT)治疗多种血液系统疾病如造血系统恶性肿瘤,遗传缺陷和自身免疫性疾病和某些实体瘤。然而,人白细胞抗原(Human leukocyte antigen,HLA)配型困难是限制骨髓或动员外周血HSCT临床应用的最大障碍。脐血来源的HSCs免疫原性低,可降低移植物抗宿主病(Graft versus host disease,GVHD)的发生率,且细胞增殖潜力强,收集方便,具有更广阔的临床应用前景。但是,由于单份脐血细胞量过少,限制了其临床应用,因此可体外扩增脐血HSCs的药物成为研究热点。造血干细胞激动剂UM171是现阶段扩增脐血HSCs最优的小分子化合物。方法:首先,我们使用免疫磁珠法富集脐血中的CD34+细胞,构建含细胞因子组合的体外培养体系,以及以流式细胞术为主要检测手段的药物筛选体系。在此基础上,对合成的37种UM171小分子化合物进行了初筛、复筛,根据它们对脐血CD34+CD38-细胞的扩增效果和生物活性(EC50值),挑选出最优化合物,并确定佳扩增浓度。之后,使用流式细胞术对扩增效果进行了验证,使用Metho Cult?H4434半固体培养基对培养后的细胞造血功能进行评价。接着,为探索化合物11扩增效果的机制,我们检测了培养后各亚型细胞的凋亡(Annexin-V凋亡检测),周期(Ki67/7-AAD胞内染色周期检测)和细胞增殖分裂(CFSE)情况,并使用实时荧光定量PCR(Real-time quantitative PCR,RTq PCR)检测了HSCs自我更新相关基因的表达情况。结论:根据初筛结果,我们选出了6个潜力化合物,择其二进行了复筛,根据它们对脐血CD34+CD38-细胞的扩增效果和生物活性(EC50值),得到化合物11为最优化合物,并确定了其佳扩增浓度为165n M,最佳浓度时的扩增效果显著优于多种HSCs扩增药物(遗憾的是,化合物11的效果未能企及UM171),扩增后的细胞保持完整的造血集落形成能力。机制研究发现,化合物11对细胞凋亡无显著影响,对长期HSCs(Long termHematopoietic stem cells,LT-HSCs)和造血干祖细胞(Hematopoietic stem/progenitor cell,HSPCs)细胞周期进程也无显著改变。细胞分裂实验发现化合物11会减缓HSPCs的分裂,且化合物11可以保持更高的BMI1基因表达,这对HSCs的自我更新式分裂具有重要意义。总的来说,化合物11生物活性高,扩增效果佳,培养后的细胞保持着完整的多谱系分化潜力。机制研究发现,化合物11可能是通过减缓HSPCs分裂速度,避免耗竭,并促进干细胞自我更新式分裂,从而实现扩增效果。意义:本研究合成了37种新小分子化合物,并对其扩增脐血HSCs的效果进行了检验、筛选,发现了一种具有很好扩增效果的新型小分子化合物11。有望从这一新小分子化合物结构中探寻UM171结构活性关系,为寻找更高效的HSCs扩增剂奠定基础。