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研究目的:1、构建三维(three dimensional,3D)微胶囊培养体系,探索各参数对微胶囊大小以及形态的影响,进一步探索稳定、高效的3D微胶囊脐带间充质干细胞(human umbilical cord mesenchymal stem cells,h UC-MSCs)培养的条件。2、初步探索3D微胶囊h UC-MSCs(3D-h UC-MSCs)对损伤子宫内膜基质细胞(endometrial stromal cells,ESCs)的修复作用。研究方法:1、构建3D微胶囊培养体系,研究电压以及试剂浓度等参数对3D微胶囊形成的影响,探索最适当的成囊参数。在此基础上对h UC-MSCs进行包封,探索最适的h UC-MSCs成囊条件并检测3D微胶囊内h UC-MSCs的生长状态。2、分离培养ESCs,观察鉴定ESCs的形态,通过米非司酮建立ESCs的损伤模型,以60μl/ml的米非司酮处理ESCs 48 h后观察细胞形态的改变,并通过CCK-8及流式细胞仪检测损伤ESCs的增殖和凋亡。3、通过Transwell小室将损伤ESCs与传统贴壁培养h UC-MSCs(2D-h UC-MSCs)和3D-h UC-MSCs进行非接触共培养,共培养48 h后通过划痕实验检测损伤ESCs的迁移能力,通过流式细胞仪检测损伤ESCs的存活及凋亡率。研究结果:1、3D微胶囊培养体系中,微胶囊直径随电压增加而减小,海藻酸钠浓度主要影响微胶囊形态及均一性;包封干细胞实验中,微胶囊形态及包封率主要与细胞浓度相关,浓度过大时容易堵塞针头,导致微胶囊均一性差同时直径过大,浓度过小会产生较多无细胞包封微胶囊,微胶囊的包封率较低。通过单轴微胶囊培养体系培养的h UC-MSCs增殖能力受限,共轴微胶囊培养体系培养的h UC-MSCs增殖能力及存活状况较佳,且微胶囊内干细胞生长呈现类似组织块样结构。通过优化条件,我们建立了过程稳定,包封率在95%左右,微胶囊形态规则,大小适宜,包封细胞量合适的微胶囊培养体系,通过微胶囊干细胞的体外培养,我们发现干细胞增殖明显,培养4天后细胞增殖明显加快,培养6天时囊内细胞呈现类似组织块样结构。2、通过二次网筛法能够分离出活力佳、浓度高的ESCs,加入米非司酮48 h后,ESCs的形态发生显著改变,ESCs增殖能力减弱,凋亡增加(P<0.05)。共培养48 h后,2D-h UC-MSCs及3D-h UC-MSCs均能够增加损伤ESCs的迁移率(P<0.05),且3D-h UC-MSCs较2D-h UC-MSCs作用效果更佳(P=0.002);2D-h UCMSCs能够增加损伤ESCs的存活率,但差异没有统计学意义(P=0.051),3D-h UCMSCs能够增加损伤子宫内膜细胞的存活率,差异有统计学意义(P<0.001);两种方式培养的h UC-MSCs均能够降低损伤ESCs的凋亡率(P<0.05),且3Dh UC-MSCs较2D-h UC-MSCs作用效果更佳(P<0.001)。结论:1、共轴微胶囊培养体系反应速度快,成囊数量多,过程稳定,包封率较高,微胶囊形态规则,大小适宜,共轴微胶囊培养体系培养的h UC-MSCs增殖能力及存活状况较佳,可以为干细胞治疗提供新的方法。2、分离子宫内膜细胞并用米非司酮处理能够建立合适的子宫内膜细胞损伤模型。3D-h UC-MSCs对损伤子宫内膜细胞的保护作用较2D-h UC-MSCs更显著,是干细胞治疗子宫内膜损伤的良好选择。