目的:探究不同氧浓度对大鼠骨髓间充质干细胞(bone mesenchymal stem cell,BMSC)在体外培养条件下增殖的影响,以期优化MSCs体外培养体系,并为氧相关干细胞生理学和病理生理学研究提供实验数据参考。方法:使用本研究自主创新的定量抽气-注气法建立不同氧浓度细胞培养气相环境,将大鼠BMSCs分别置于1%、5%、18%O2的气相环境中进行培养。通过细胞原位计数、CCK-8检测、流式细胞术、免疫荧光及western blot等方法,观察不同氧浓度对BMSCs增殖、细胞活力及凋亡的影响,并比较不同氧浓度下低氧诱导因子-1α(hypoxia inducible factor-1α,HIF-1α)、细胞肿瘤蛋白 p53(cellular tumor protein p53,p53)和细胞增殖核抗原(proliferating cell nuclear antigen,PCNA)的表达量,以及细胞外调节蛋白激酶1/2(extracellular regulated protein kinases 1/2,ERK1/2)的磷酸化水平。结果:大鼠BMSCs在1%、5%、18%O2的气相环境中培养7d,生长曲线的比较结果显示,1%O2及5%O2均具有促增殖作用,且1%O2的作用更强。1%02组与18%O2组及1%O2组与5%O2组之间生长曲线的差异均有统计学显著性。大鼠BMSCs在1%、5%、18%O2的气相环境中培养48h,1%O2组及5%O2组的细胞活力、分裂指数、增殖指数、ERK1/2蛋白磷酸化水平、HIF-lα和PCNA的蛋白表达量均增高,1%O2组比5%02组的增高幅度更大,1%02组与18%O2组之间的差异均有显著性意义;在1%、5%、18%02三个氧浓度组,各组间的BMSCs凋亡指数和p53蛋白表达水平均无显著性差异。结论:在1%至18%氧浓度范围内,低氧培养对大鼠骨髓间充质干细胞的增殖具有促进作用,且1%02比5%02的作用更强,其促增殖机制与HIF-lα和PCNA表达上调有关,并涉及ERK1/2磷酸化水平增高。