中文摘要：

干细胞移植为多种疾病的治疗带来新的手段，但是移植效率低、移植安全性差是制约干细胞广泛开展于临床的瓶颈。在中医"圆道"理论指导下，我们认为微重力下细胞所呈现的"圆"形改变即一种特定性原始状态的回归，本研究将骨髓间充质干细胞（Mesenchymal stem cells, MSCs）进行不同时间的模拟微重力干预，观察其形态改变，并对干预后的MSCs进行端粒酶活性、特殊表面抗原等多潜能性分析，同时进行干细胞多潜能调控因子Oct4,Sox2的RNA干涉，探讨其分子机制；在此基础上，以地面正常重力为对照，观察MSCs向血管内皮细胞的诱导效率，直观比较MSCs多潜能性。本研究首次提出细胞形态对于干细胞诱导效率有重大意义，并依据中医"圆道"理论提出通过运用微重力干预干细胞提高其诱导潜能的新策略，有望实现干细胞高效率高安全性的诱导，为干细胞广泛安全的运用于临床提供全新的思路。

结论摘要：

骨髓间充质干细胞在组织生物工程和再生医学领域有着巨大的应用潜力。然而有很多问题尚未解决，比如干细胞分化的效率，种子细胞的数量以及干细胞恰当的移植方法等。对于干细胞的分化，主要诱导方法是采用基因重编码或是化学特殊诱导因子，尽管这些方法可以成功实现诱导，但是他们所引起的致瘤性及过度分化等问题一直受到研究者的关注。在过去40年中，太空航天事业的发展让人们认识到微重力对生物有着重大的影响。其中包括脑脊液流动改变，体液电解质紊乱，肌肉萎缩，免疫系统功能下降等。同样, 微重力会改变细胞的一些性质，包括细胞的形态功能和细胞对环境的反应。能否从微重力作用于干细胞本身着手，提高干细胞的分化潜能，有效的提高干细胞的诱导效率？目前尚无应用此方法提高干细胞自身分化潜能的相关报道。我们的研究发现微重力干预后MSCs细胞形态发生明显变化，由长梭形转变为类圆形。“形者神之质，神者形之用”，形态的改变必然导致其功能的变化。在中医“圆道”理论指导下，我们认为细胞圆形的改变正是一种原始状态的回归。圆形的骨髓间充质干细胞是否具有更高的分化潜能。所以，本项目在上述基础上，采用地面回转培养器（2D-clinostat）模拟细胞在空间中的受力情况，以地面正常1g重力（Normal gravity,NG）作为对照，研究模拟微重力（simulated microgravity,SMG）干预后骨髓间充质干细胞向神经细胞、内皮细胞、脂肪细胞分化的能力，同时探讨微重力通过对细胞骨架以及关键分子RhoA活性的动态调节，从而指导干细胞向不同方向分化的机制。本研究首次提出细胞形态对于干细胞诱导效率有重大意义，并依据中医“圆道”观提出SMG刺激来提高干细胞诱导的新策略，有望实现干细胞高效率高安全性的诱导，为干细胞广泛安全的运用于临床提供新的思路。