背景造血干/祖细胞可重建骨髓的造血及免疫功能，在重建患者的短期造血功能及长期造血功能方面均具有明显作用。临床上造血干/祖细胞移植现在多来源于脐血，然而由于脐血的数量有限，而且存在免疫排斥的风险，因此，造血干/祖细胞的体外诱导分化提供了一种崭新的来源。诱导性多能干细胞(induced pluripotent stem cell，iPS细胞)因其具有多能干细胞的特性，而且具有多种分化潜能，使其成为近年来的研究热点。iPS细胞能够在体外分化为各种体细胞，并且因为iPS细胞是自身体细胞重编程而来的，不存在免疫排斥的问题，在伦理上也更能够被大家所接受，体外诱导能够得到患者自身的造血干/祖细胞进行骨髓移植。所以如何在体外将iPS细胞高效的分化为造血干/祖细胞成为大家关注的焦点。多能干细胞已经证实可以分化为造血干/祖细胞，诱导多能干细胞分化为造血干细胞的方法目前可以分为三种：一、细胞因子单层诱导，二、iPS细胞与基质细胞共培养，三、EB（拟胚体）培养诱导分化。本实验选用的体外诱导分化体系是iPS细胞与小鼠骨髓间充质细胞OP9共培养的方法。低氧环境的存在可以调控造血相关因子的表达和分布，进而参与到后续对造血干/祖细胞的生长增殖的调控。低氧环境对造血干细胞的增殖分化的影响研究发现低氧环境能增加造血干/细胞向各系祖细胞分化的产率。但低氧环境对造血细胞产生的具体作用及相应机制尚不清楚。目前研究低氧对造血干细胞的影响多是以脐血中的CD34+细胞为研究对象，研究低氧在iPS细胞分化为造血干细胞过程中的影响的机制还不太明了。因此，本实验通过模拟早期胚胎发育过程的低氧环境，利用人iPS细胞与OP9共培养的分化体系在体外定向诱导iPS细胞分化为造血干/祖细胞，研究低氧环境对造血分化效率的影响，为造血干/祖细胞体外诱导分化寻找新的线索。为iPS细胞来源的有功能的造血干/祖细胞应用于临床提供基础。目的在体外建立将iPS细胞诱导分化为造血干/祖细胞的体系，并研究低氧对体外iPS细胞向造血干/祖细胞诱导分化的影响。方法在低氧环境和常氧环境下，在体外用小鼠骨髓基质细胞OP9与人类iPS细胞共培养的方法，将iPS细胞诱导分化为造血干/祖细胞。用流式细胞术检测造血干/祖细胞表面标志物的表达情况，及造血干/祖细胞的诱导效率。用实时定量PCR检测分化过程中iPS细胞及造血干/祖细胞相关基因mRNA表达量水平的变化。用免疫磁珠法分离诱导分化的CD34+造血干/祖细胞，同时分离脐血中的CD34+细胞，并在低氧和常氧环境下进行半固体集落形成实验，计数比较集落的数目。结果iPS细胞与OP9细胞共培养诱导造血分化的第四天即可观察到iPS细胞形态变化，iPS细胞克隆逐渐变大，克隆出现分化，出现较大的细胞。OP9逐渐老化。流式结果表明，分化得到的细胞表达已知的造血干/祖细胞相关表面标志物CD34、CD31和CD43分子，在低氧的环境下CD34、CD31、CD43的比例均升高，CD34+CD43+CD31+的细胞比例升高。在体外分化过程中多能性的标志基因Oct4，SOX2的表达量逐渐下降，中胚层基因BRACHYURY的表达量先升高然后迅速下降，缺氧诱导因子HIF2的表达量逐渐升高，造血相关转录因子Gata-2、HOXB2的表达量逐渐升高，而Runx-1的表达量则呈波浪式变化，CD34表达量逐渐升高。低氧环境下造血相关转录因子表达上调。集落培养14天能够得到红系集落（CFU-E）、粒系集落(CFU-G)、巨核系集落(CFU-M)、粒-巨核系集落(CFU-GM)和混合系集落(CFU-GEMM)。各系集落均进行计数。体外分化所得的CD34+细胞集落数目小于脐血CD34+细胞的集落数目。低氧环境诱导分化所得CD34+细胞无论在常氧环境还是低氧环境下形成的集落总数均比常氧环境环境诱导分化所得CD34+细胞集落总数增多，而且在低氧情况下培养的集落形成最多。结论尿液来源的iPS细胞能够在体外通过与OP9细胞共培养的方法诱导分化为造血干/祖细胞。低氧环境能够促进iPS细胞向造血细胞的分化，低氧环境下分化所得的造血干/祖细胞具有更大的各系分化潜能。