本研究以大鼠骨髓间充质干细胞(rat mesenchymal stem cells, rMSCs)为对象,观察体外传代培养的rMSCs衰老的发生,并探讨端粒酶在该过程中的作用及酶活性调节相关的信号传导通路。本实验联合应用密度梯度离心、贴壁筛选和单克隆培养法,在体外快速分离获得了高纯度的rMSCs,并能进行传代培养。但随着传代培养时间的延长,rMSCs的生物学特性发生改变,逐渐呈现衰老的特征,主要表现为:细胞体积增大、粗面内质网扩张、次级溶酶体出现、细胞器空泡化、核固缩等形态改变;同时细胞的生长增殖能力以及多向分化潜能均降低。此外,在rMSCs衰老发生过程中细胞的端粒酶活性逐渐降低,端粒长度也随之缩短。进一步,本实验应用RNAi技术沉默处于生长旺盛状态rMSCs的端粒酶活性,发现能促进细胞体积增大、细胞器空泡化等衰老形态特征的出现,减弱其生长增殖能力,促进细胞凋亡发生率,即沉默端粒酶活性能够诱导rMSCs发生衰老;而在衰老rMSCs中过表达端粒酶活性,则能增强细胞的生长增殖能力,降低细胞凋亡发生率,说明端粒酶活性的改变能够一定程度调控rMSCs衰老的发生和进程。此外,本实验还观察到分别沉默和过表达端粒酶活性可以减弱和增强rMSCs中PI3K/AKT信号传导通路下游靶蛋白AKT的磷酸化水平,而特异性抑制剂LY294002抑制PI3K/AKT信号传导通路后,rMSCs的端粒酶活性也随之减弱,端粒长度随之缩短,提示端粒酶在rMSCs衰老发生中的作用是通过或是受PI3K/AKT信号传导通路调控。综上所述,本实验观察了体外传代培养的rMSCs衰老的发生过程,并从正、反两方面探讨了端粒酶在此过程中的作用及酶活性调节相关的信号传导通路,为更好的了解rMSCs衰老的发生提供了新的实验基础,期望能为端粒酶在抗衰老的应用研究提供新的思路。