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随着放疗技术及设备的不断进步，肿瘤的治疗效果日益提高，患者的五年生存率得到明显提高，但其诱发第二恶性肿瘤的报道也逐年增多，包括白血病、直肠癌、膀胱癌等。胸腺作为机体主要的免疫器官，是对辐射敏感的组织之一，放射线照射诱发的胸腺淋巴瘤是一种高度浸润甚至能够转移的肿瘤，预后较差。因此，寻找一种有效的预防和治疗辐射诱导第二恶性肿瘤的方法对提高放疗的治疗效果具有实际意义。骨髓间充质干细胞（Bone Marrow Mesenchymal Stem cells，MSCs）是一类具有多向分化潜能、再生特性、免疫调节能力、靶向归巢能力等作用的多能干细胞。有研究表明，MSCs对脑损伤、脊髓损伤、肾损伤、胰腺损伤以及皮肤损伤等具有组织修复作用。本研究采用全骨髓贴壁法在体外分离培养MSCs，通过流式细胞仪检测MSCs细胞周期及细胞表面标志物来鉴定MSCs。选用健康幼年的C57BL/6J小鼠随机分成正常组、辐射组、MSCs治疗组。按照Kaplan经典方法制备胸腺淋巴瘤动物模型，在照射后当天及1周后对MSCs治疗组小鼠经尾静脉输注2×106个/ml的细胞悬液0.2ml。每日观察各只小鼠的一般状况，末次照射6个月后处死小鼠，无菌取胸腺。通过HE染色进行病理组织学观察，通过流式细胞仪检测胸腺细胞及其各亚群细胞的细胞周期和细胞增殖动力学以及各亚群中CD3的表达和TCR Mf（TCR突变频率），通过RT-PCR检测CyclinD1上游以及下游的相关基因P15(INK4B)、P16(INK4A)、P18(INK4C)、P19(INK4D)和Rb的表达。本研究结果显示：用全骨髓贴壁法分离培养的MSCs生长状态良好。流式细胞仪检测结果表明大多数MSCs处于相对不活跃的静止期G0/G1期，CD44的表达呈阳性，而不表达CD34，符合MSCs的特性。辐射组小鼠在照射完3个月后毛发无光泽，部分小鼠出现毛色灰白，蓬松逆立和精神较差等症状，MSCs治疗组小鼠状态明显有所改善。组织病理学观察结果显示，正常组小鼠胸腺皮髓质结构清晰，淋巴细胞形态规则，大小均一，呈圆形或椭圆形，辐射组小鼠胸腺结构完全被破坏，淋巴样肿瘤细胞弥漫分布，形状不规则，大小不一，核大深染，出现镜影细胞和满天星现象，存在核分裂象，MSCs治疗组小鼠胸腺结构趋于正常。胸腺细胞中CD4-CD8-亚群细胞比例在辐射组明显高于正常组，MSCs治疗组趋于正常组；辐射组中CD4+CD8+亚群细胞比例明显低于正常组和MSCs治疗组；MSCs治疗组CD4+CD8-亚群细胞比例高于辐射组，接近于正常组；CD4-CD8+亚群细胞比例很低，接近于0，在三组中无明显差异。胸腺细胞和CD4-CD8-亚群细胞中，辐射组G1期细胞数明显高于正常组和MSCs治疗组，而辐射组S期细胞比例明显低于正常组，MSCs治疗组趋于正常水平；在CD4+CD8+和CD4+CD8-亚群细胞中，辐射组S期细胞数明显高于正常组和MSCs治疗组。胸腺细胞、CD4+CD8+和CD4+CD8-亚群细胞中，正常组和MSCs治疗组中parent、G2或G3、G4代细胞比例明显高于辐射组，而G5、G6或G8、G9、G10代细胞以及增殖指数（PI）明显低于辐射组；在胸腺CD4-CD8-亚群细胞中，辐射组parent、G2和G3代细胞比例明显高于正常组和MSCs治疗组，辐射组中G4、G5、G6代细胞比例以及PI明显低于正常组和MSCs治疗组。正常组中CD4CD8各亚群细胞中CD3+细胞的表达明显高于辐射组和MSCs治疗组，MSCs移植后CD3+细胞的表达高于辐射组，但仍显著低于正常组。其中CD3-细胞的表达与CD3+细胞的表达相反。辐射组和MSCs治疗组中TCR突变频率（TCR Mf）明显高于正常组。RT-PCR结果显示，调控细胞周期蛋白CyclinD1上游基因P15(INK4B)、P16(INK4A)和P18(INK4C)在辐射组的mRNA表达高于正常组，MSCs移植后表达下调。与正常组相比，辐射组和MSCs治疗组P19(INK4D)基因mRNA相对表达量明显增加，和辐射组相比，MSCs治疗组胸腺组织中P19(INK4D)的相对表达量也明显增加。而Rb在辐射组的表达明显低于正常组和MSCs治疗组，差异有统计学差异。结论：MSCs移植能够使胸腺淋巴瘤细胞周期阻滞缓解，对辐射诱导的胸腺淋巴瘤具有一定的抑制作用，其机制可能与MSCs下调CyclinD1上游相关基因P15(INK4B)、P16(INK4A)、P18(INK4C)，和上调CyclinD1上游相关基因P19(INK4D)和CyclinD1下游基因Rb的表达有关。