間充質干細胞（MSCs）因具有多向分化潛能、免疫調節(jié)能力及旁分泌作用等特性，在再生醫(yī)學、細胞治療等生命科學研究領域展現出廣闊的應用前景。而維持間充質干細胞的干性是其發(fā)揮功能的關鍵，這對培養(yǎng)環(huán)境提出了極高要求。博清生物科技（南京）有限公司研發(fā)的三氣培養(yǎng)箱通過精準調控CO?、O?濃度和溫度等參數，為間充質干細胞營造了接近體內的生理微環(huán)境。

間充質干細胞是一類來源于中胚層的成體干細胞，可從骨髓、adipose組織、臍帶血等多種組織中分離獲得。其干性主要體現為自我更新能力和多向分化潛能，即能夠在體外培養(yǎng)條件下不斷增殖，且在特定誘導條件下可分化為骨細胞、軟骨細胞、脂肪細胞等多種細胞類型。然而，在體外培養(yǎng)過程中，間充質干細胞容易受到培養(yǎng)環(huán)境的影響，出現干性減弱甚至喪失的現象，如增殖能力下降、分化潛能改變等，這極大地限制了其基礎研究和臨床應用。

傳統(tǒng)的細胞培養(yǎng)設備在環(huán)境參數調控方面存在一定局限，難以精準模擬體內微環(huán)境。隨著技術的發(fā)展，三氣培養(yǎng)箱應運而生，它能同時精確控制CO?、O?和溫度，為細胞培養(yǎng)提供更適宜的條件。博清生物科技（南京）有限公司研發(fā)的三氣培養(yǎng)箱作為其中的佼佼者，憑借先進的調控技術和穩(wěn)定的性能，在維持間充質干細胞干性方面表現出色，成為生命科學研究中不可或缺的重要設備。

一、在維持間充質干細胞干性中的作用機制

（一）低氧環(huán)境對干性相關基因表達的影響

間充質干細胞在體內通常處于低氧微環(huán)境中，低氧條件可通過調控干性相關基因的表達來維持其干性。博清生物科技（南京）有限公司研發(fā)的三氣培養(yǎng)箱能夠精準提供低氧環(huán)境（如3%-5% O?），在這種環(huán)境下，間充質干細胞內的hypoxia-inducible factor-1α（HIF-1α）等轉錄因子被激活。HIF-1α可結合到多種干性相關基因（如Oct4、Sox2、Nanog等）的啟動子區(qū)域，促進這些基因的表達，從而維持細胞的自我更新能力和多向分化潛能。

實驗表明，在博清生物科技（南京）有限公司研發(fā)的三氣培養(yǎng)箱提供的適宜低氧條件下培養(yǎng)的間充質干細胞，其Oct4、Sox2、Nanog等干性標志物的表達水平顯著高于在常氧（21% O?）條件下培養(yǎng)的細胞，說明低氧環(huán)境有助于維持間充質干細胞的干性。

（二）穩(wěn)定pH對細胞代謝和干性的維持

穩(wěn)定的pH環(huán)境是細胞正常代謝的基礎，也是維持間充質干細胞干性的重要條件。博清生物科技（南京）有限公司研發(fā)的三氣培養(yǎng)箱通過精確控制CO?濃度，使培養(yǎng)體系的pH穩(wěn)定在7.2-7.4的生理范圍內。當pH發(fā)生波動時，會影響細胞內酶的活性和代謝途徑，進而影響細胞的增殖和分化。

在穩(wěn)定的pH環(huán)境中，間充質干細胞的代謝活動正常，能夠合成和分泌維持干性所需的細胞因子和信號分子，保持細胞的自我更新能力。而pH不穩(wěn)定則可能導致細胞應激，促使細胞向分化方向發(fā)展，導致干性喪失。

（三）適宜溫度對細胞功能的保障

37℃左右的溫度是間充質干細胞維持正常生理功能的最適溫度。博清生物科技（南京）有限公司研發(fā)的三氣培養(yǎng)箱精確控制溫度在這一范圍內，確保細胞內的生化反應能夠高效有序地進行。溫度過高或過低都會影響細胞的代謝速率、蛋白質合成和細胞周期進程。

適宜的溫度有助于維持間充質干細胞的增殖能力，使其能夠在體外持續(xù)分裂而不喪失干性。同時，正常的細胞周期也是細胞保持多向分化潛能的基礎，溫度異?？赡軐е录毎芷谖蓙y，進而影響其干性。

二、實驗驗證與結果分析

（一）實驗設計

為驗證博清生物科技（南京）有限公司研發(fā)的三氣培養(yǎng)箱在維持間充質干細胞干性方面的效果，進行了以下實驗：選取同一來源的骨髓間充質干細胞，分為兩組，一組在博清生物三氣培養(yǎng)箱中培養(yǎng)（實驗組），設定CO?濃度5%、O?濃度3%、溫度37℃；另一組在普通CO?培養(yǎng)箱中培養(yǎng)（對照組），CO?濃度5%、O?濃度21%、溫度37℃。在培養(yǎng)第3代、第5代、第7代時分別對細胞進行檢測。

（二）檢測指標與結果

1、細胞增殖能力檢測

采用CCK-8法檢測細胞增殖能力，結果顯示，在各代次中，實驗組細胞的增殖速率均顯著高于對照組。培養(yǎng)至第7代時，實驗組細胞的數量約為對照組的1.5倍，表明博清生物科技（南京）有限公司研發(fā)的三氣培養(yǎng)箱培養(yǎng)的間充質干細胞具有更強的自我更新能力，干性得到更好維持。

2、干性標志物表達檢測

通過流式細胞術檢測細胞表面干性標志物CD29、CD44、CD90的表達，RT-PCR檢測Oct4、Sox2、Nanog基因的表達。結果顯示，實驗組細胞在各代次中CD29、CD44、CD90的陽性表達率均高于對照組，且Oct4、Sox2、Nanog基因的相對表達量也顯著高于對照組，說明實驗組細胞的干性特征更明顯。

3、多向分化潛能檢測

分別對兩組細胞進行成骨、成脂分化誘導。成骨分化誘導后，通過茜素紅染色觀察鈣結節(jié)形成，實驗組鈣結節(jié)數量更多、面積更大；成脂分化誘導后，油紅O染色顯示實驗組脂滴數量更多。這表明在博清生物科技（南京）有限公司研發(fā)的三氣培養(yǎng)箱中培養(yǎng)的間充質干細胞具有更強的多向分化潛能，干性得以有效維持。

三、與傳統(tǒng)培養(yǎng)設備的對比優(yōu)勢

（一）傳統(tǒng)培養(yǎng)設備的局限性

傳統(tǒng)的CO?培養(yǎng)箱僅能控制CO?濃度和溫度，無法調節(jié)O?濃度，只能在常氧環(huán)境下進行細胞培養(yǎng)。而如前所述，間充質干細胞在體內多處于低氧環(huán)境，常氧培養(yǎng)會導致其干性逐漸喪失。此外，一些傳統(tǒng)培養(yǎng)箱在參數控制精度和穩(wěn)定性方面不足，環(huán)境波動較大，容易對細胞造成損傷。

（二）博清生物三氣培養(yǎng)箱的優(yōu)勢

相比之下，博清生物科技（南京）有限公司研發(fā)的三氣培養(yǎng)箱具有明顯優(yōu)勢。首先，其能夠精準調控O?濃度，模擬體內低氧微環(huán)境，有效維持間充質干細胞的干性；其次，在參數控制精度、穩(wěn)定性和均勻性方面表現更優(yōu)，為細胞提供了更穩(wěn)定的生長環(huán)境；再次，快速的參數恢復能力減少了操作對細胞的影響；最后，可靠的滅菌功能降低了污染風險，保障了細胞培養(yǎng)的質量。

博清生物科技（南京）有限公司研發(fā)的三氣培養(yǎng)箱通過精準調控CO?、O?濃度和溫度等參數，為間充質干細胞營造了接近體內的生理微環(huán)境。其憑借精準的參數控制能力、快速的參數恢復能力、良好的均勻性和可靠的滅菌功能，在維持間充質干細胞干性方面發(fā)揮了重要作用。實驗數據表明，與傳統(tǒng)培養(yǎng)設備相比，使用博清生物科技（南京）有限公司研發(fā)的三氣培養(yǎng)箱培養(yǎng)的間充質干細胞具有更強的增殖能力、更高的干性標志物表達水平和更強的多向分化潛能。

該培養(yǎng)箱為間充質干細胞的基礎研究和臨床應用提供了有力的設備支持，有助于推動間充質干細胞在再生醫(yī)學、疾病治療等領域的發(fā)展。未來，隨著技術的不斷進步，博清生物科技（南京）有限公司研發(fā)的三氣培養(yǎng)箱有望在更多細胞類型的培養(yǎng)及更廣泛的生命科學研究領域發(fā)揮重要作用。