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目的在对骨髓间质干细胞(mesenchymal stem cell，MSC)的培养、生物学特性及荧光标记研究的基础上，研究骨髓MSC的体内致瘤性，及临床应用的安全性问题，初步探讨骨髓MSC突变成肿瘤细胞的可能机理，为肿瘤干细胞理论及MSC临床应用安全性问题提供实验依据。方法用PKH26标记人骨髓MSC，采用细胞生物学及分子生物学研究其生长特性及多向分化潜能性。培养SD大鼠骨髓MSC，SD大鼠同种MSC多次尾静脉注射，长期观察，形成肿瘤后，瘤组织用HE染色、免疫组化和10％FBS的L-DMEM培养分析观察瘤组织和瘤细胞的形态特点和生长状态。有限稀释克隆观察各瘤细胞克隆株的形态特征和增殖分化能力。分别用不同浓度培养的瘤细胞皮下或腹腔注射裸鼠观察瘤细胞的致瘤性及侵袭性。流式细胞分析比较瘤细胞及大鼠MSC的CD29、CD44、CD45、CD90等表面标志的表达差异。应用RT-PCR、染色体核型等方法分析瘤细胞的癌基因Bmi-1、nucleostemin表达及核型变化。结果PKH26标记MSC后细胞呈红色荧光，标记率达100％，体外连续传代培养7代后，荧光标记细胞荧光强度逐渐减弱，荧光标记细胞百分比逐渐减低，荧光标记前后MSC的生长形态、生长活力、nucleostemin、GAPDH基因表达及体外诱导分化能力等生物学特性不发生改变。10只SD大鼠骨髓MSC尾静脉注射后20个月有2只大鼠尾部发生肿瘤(2／10)。瘤组织HE染色、免疫组化染色都显示恶性肿瘤的结构形态。培养的瘤细胞与大鼠骨髓MSC的形态特点和生长特性有明显不同。有限稀释克隆得到的各瘤细胞克隆株的形态特征和增殖分化能力有显著差异。10~4瘤细胞数就能使BALB／c裸鼠致瘤，腹腔注射裸鼠2／2有腹水，镜下观察瘤细胞呈浸润和转移性生长。流式细胞分析结果：瘤细胞CD29+、CD44+、CD45+(弱)、CD90+等表面标志表明瘤细胞源于骨髓MSC突变。瘤细胞染色体核型呈非整倍体，并表达Bmi-1、nucleostemin基因。结论建立PKH26荧光标记人骨髓MSC是一种有效、实用的方法，该方法对MSC转归、可塑性及MSC移植治疗研究具有重要的价值。本研究结果说明，在长期输注或移植MSC的宿主体内存在着自发突变致瘤的危险，尽管MSC应用具有广泛的前景，但本研究提示在MSC应用于再生医学和组织工程治疗疾病时，要深入地开展MSC长期应用安全性评价。为MSC的临床应用提供研究基础和证据。