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目的体外分离培养大鼠BMSCs,并使用Trx-1基因进行修饰后,建立高氧所致BMSCs细胞损伤模型,研究高氧暴露对Trx-1基因修饰的BMSCs的增殖和凋亡的影响及其可能机制。方法在体外条件下对大鼠BMSCs进行分离和扩增培养,并对其进行鉴定。构建含有Trx-1基因的慢病毒,并转染第三代BMSCs,以Trx-1基因修饰的BMSCs(BMSCs-Trx-1)为实验组,以含空载体的病毒转染的BMSCs(BMSCs-p)和未经任何处理的BMSCs为对照组。转染后检测转染效率,并检测三组细胞内Trx-1 m RNA和Trx-1蛋白的表达水平。将上述三种细胞随机分为空气(room air,RA)组和高氧(hyperoxia,HO)组。两组细胞在培养条件上氧浓度分别设置:前者为21%,后者为95%,两组细胞的其他培养条件一致。各组再根据处理时间的不同各分为4个亚组。使用Western blotting法来检测各组细胞在高氧条件下细胞内Trx-1蛋白的表达水平;CCK-8检测上述三种细胞在RA组和HO组的增殖情况;使用流式细胞仪对各亚组细胞凋亡率进行检测;使用Western blotting法来评价各亚组ASK-1蛋白在细胞内的表达量;ELISA测定各组培养液中的Trx-1蛋白水平的变化。结果1)经细胞表型鉴定,体外成功分离和培养大鼠骨髓间充质干细胞;2)经Trx-1基因修饰的BMSCs转染效率可达87.3±5.7%,Trx-1 m RNA和Trx-1蛋白在BMSCs-Trx-1细胞内的表达与BMSCs-p和BMSCs相比差异有统计学意义(P<0.001);3)在RA组,各亚组细胞在各时间点的吸光度无明显差异(P>0.05);在HO组,在处理12h后,BMSCs-Trx-1组的吸光度即较另外两组高,差异均较明显(P<0.05);4)在RA组,在处理相同的时间后,三种细胞的凋亡率无明显差异(P>0.05)。在HO组,在处理12h后,BMSCs-Trx-1亚组的细胞凋亡率较另外两组低,差异均较明显(P<0.05);5)在RA组和HO组,随着处理时间的延长,Trx-1蛋白在BMSCs-Trx-1亚组细胞内的表达均比BMSCs-p和BMSCs亚组高,差异有统计学意义(P<0.001);6)无论是在RA组还是HO租,在处理相同时间的情况下,BMSCs-Trx-1培养液中的Trx-1蛋白水平较BMSCs和BMSCs-p亚组高,差异均有统计学意义(P<0.001);7)在RA组,随着培养时间的延长,在处理相同时间的情况下,BMSCs-Trx-1亚组细胞内ASK 1蛋白表达水平与BMSCs和BMSCs-p亚组相比差异无统计学意义(P>0.05);在HO组,在处理相同时间的情况下,BMSCs-Trx-1细胞内的ASK 1蛋白表达水平较BMSCs和BMSCs-p低,差异均较明显(P<0.001)。结论1、成功建立体外分离与培养BMSCs的方法与体系;2、成功在体外对BMSCs进行Trx-1基因修饰,并在BMSCs获得稳定高表达;3、与BMSCs和BMSCs-p相比,经Trx-1基因修饰的BMSCs在高氧条件下增殖增快;4、与BMSCs和BMSCs-p相比,经Trx-1基因修饰的BMSCs在高氧条件下凋亡率减少;5、BMSCs-Trx-1细胞内Trx-1蛋白的表达在RA组和HO组均较对照组高,这可能是Trx-1过表达对高氧所致BMSCs损伤发挥保护作用的可能机制之一;6、BMSCs-Trx-1细胞培养液中Trx-1蛋白的浓度在RA组和HO组均较BMSCs和BMSCs-p组高,而这可能是Trx-1过表达对高氧所致BMSCs损伤发挥保护作用的另一重要机制;7、BMSCs-Trx-1细胞中ASK 1蛋白的表达水平在HO组中较BMSCs和BMSCs-p细胞中ASK 1蛋白的表达水平低,而这可能是Trx-1过表达对高氧所致BMSCs损伤发挥保护作用重要机制之一。