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近年来研究发现,肿瘤细胞的生长、转移和复发的特点与干细胞的基本生长特性十分相似。随即有学者提出了肿瘤干细胞假说,该假说认为肿瘤的产生是由于肿瘤组织中极少部分具有干细胞特性和无限增殖能力的细胞群体即肿瘤干细胞(Cancer stem cells,CSCs)引起的。这一假说的提出为我们重新认识肿瘤的起源和本质以及对未来临床肿瘤治疗提供了新的视觉角度。而成熟阻滞理论认为CSCs的产生源自于正常干细胞的分化受阻。以此为基础,本实验选用大鼠骨髓间充质干细胞(Bone marrow mesenchymal stem cells,BMSCs)为研究对象,建立BMSCs向成骨细胞、神经细胞和脂肪细胞的诱导分化中断模型,探讨干细胞分化受阻与肿瘤发生的相关性。具体方法如下:1、采用全骨髓贴壁培养法分离纯化大鼠BMSCs并进行体外增殖培养。2、依据BMSCs分化特性,分别采用不同的化学诱导剂将BMSCs向成骨细胞、神经细胞和脂肪细胞诱导分化。在诱导分化的不同时间点分别撤去诱导剂实现分化中断。观察各中断点细胞和分化成熟细胞的细胞形态及分化特性。3、利用软琼脂克隆形成实验筛选出具有克隆形成能力的各组诱导中断点细胞,分离培养后对其进行细胞病理学HE染色、核型分析和动物成瘤实验。对接瘤小鼠产生的异常组织进行组织病理学HE染色和免疫组织化学染色鉴定。研究结果如下:1、成功分离BMSCs,在体外增殖培养后进一步探究BMSCs的生物学特性。2、BMSCs在地塞米松、β-甘油磷酸钠和抗坏血酸的的联合作用成功诱导为成骨细胞,在β-巯基乙醇的作用下向神经细胞分化,在地塞米松、胰岛素和吲哚美辛的联合作用下向脂肪细胞分化,且这三类分化细胞均表现出各类成熟细胞特有的分化特性。3、中断成骨诱导4d和5d组、中断神经诱导44h和48h组、中断脂肪诱导2d和3d组的细胞均表现出细胞克隆形成能力,筛选具有强克隆形成能力的细胞进行细胞病理学HE染色后发现此类细胞发生了病理性恶性转变,核型分析后发现这部分细胞的染色体发生异常,经动物成瘤实验证明这些具有克隆形成能力的细胞均具有不同程度的致瘤性。综上所述,中断BMSCs的正常分化过程使细胞失去正常调控过程而停止在分化的某一阶段无限增殖,继而发生恶性转变。这部分发生恶性转变的细胞可能为肿瘤干细胞。