2.2.1 基质支持作用 此作用除了通过细胞-细胞接触的直接作用外，还分泌许多因子影响造血过程。骨髓基质是最常用的造血支持层来源，包括基质细胞、基质细胞分泌的胞外基质（胶原、纤维结合蛋白、层素、糖蛋白等）以及多种造血生长因子（如GM-CSF、G-CSF、M-CSF、IL-6、INF-α、IFN和TGF-β）调节HSC的造血动力学。用作造血支持的基质细胞除骨髓外还包括其它许多来源的细胞。基质细胞与HSC可以同基因或异基因、同种或异种。此外，还建立了许多转化的基质细胞系，用于造血支持。经过转化的基质细胞系具有分泌细胞因子的功能，加强造血调控。Otsukat等[16]报道，在长期培养体系中，以基因工程改造的成纤维细胞为支持细胞，使之分泌GM-CSF、G-CSF和IL-3因子，相同浓度下，这些因子对HSC增殖有更强的刺激作用。
直接比较基质支持培养和细胞因子支持培养的扩增效果显示，目前可能用到的任何细胞因子都无法完全代替基质细胞的支持作用。因子培养结果，原始HSC常常减少，而只有基质支持的培养可使原始HSC维持不减甚至扩增[17，18]。有实验显示，骨髓的LTC-IC在细胞因子支持下培养只维持35%的启始量，而基质细胞却能令其扩增5倍[16]。脐血LTC-IC在因子作用下培养7天，扩增2-7倍，培养14天，扩增2-3倍，而基质细胞却可达加倍的扩增效果[19]。用微孔网把HSC和基质隔开称基质非接触共培养，近期文献认为，HSC与基质接触与否并不影响增殖分化[20]。相反，非接触可部分地使HSC与产生增殖负性细胞因子信号的隔开，减轻造血受抑。
2.2.2 造血生长因子支持作用。基质支持灌注培养常加用因子，以加强HSC的扩增效果。因子一方面支持基质细胞，起间接造血作用，一方面直接刺激HSC存活、增殖、分化。Koller等[18]在生物反应系统中，加入IL-3/IL-6/SCF培养脐血单个核细胞（MNC），15天培养扩增CFU-GM11倍、5天BFU-E2.5倍、3天CFU-Mix5.3倍及5天LTC-IC3个样品中2个扩增3倍。他的另一实验，基质细胞支持培养不同纯度的人骨髓CD34+细胞，采用多种因子组合比较，以IL-3/IL-6/SCF/EPO及IL-3/GM-CSF/SCF/EPO扩增效果最佳，细胞、祖细胞数明显增加，而且维持LTC-IC不减[17]。
2.2.3 介质灌注作用 介质灌注是影响HSC培养的又一重要因素。介质灌注可以保证营养、细胞因子等供应，清除有造血抑制代谢产生，刺激基质细胞分泌因子[21]。控制适当的介质灌注，显著地提高体外造血的效率。已知，体内组织细胞细胞密度为5×108·ml-1的浆灌注为0.1ml·kg-1·min-1，相当于细胞密度为106·ml-1，含20%血清的培养介质，每天全部更换一次。Schwartz等[22]按7V·W-1，3.5V·W-1和1V·W-1换液培养低密度的骨髓MNC，发现3.5V·W-1换液效果最好，可维持造血20周。整个过程，细胞产量传统Dexter培养法的3倍，而且维持祖细胞稳定生产直到18周，在已报道文献中，造血维持时间最长。Plasson等也发现同样结果。
2.2.4 氧浓度的影响 Koller等认为5%低氧化正常20%氧浓度更能刺激造血，实验见CFU-GM、BFU-E和CFU-GEMM分别扩增12倍、3倍和4倍。此外，延长祖细胞维持时间1-2周。而Palson等的实验则显示20% o2最利于体外造血，40% O2次之，5%及60%O2最差。
2.2.5 生物反应器作用 有人通过改进反应器提高HSC扩增效果。如Davis等[26]利用人造血毛细血管系统用猪内皮细胞支持培养骨髓CD34+细胞、培养18天，CD34+细胞扩增150倍、CFU-GM1600倍、CFU-Blast77倍，效果特点显著。应用该体系，造血祖细胞及早期造血细胞均获相当高的扩增，似乎找到HSC扩增的真谛。
2.2.6 培养启始HSC纯度影响 低纯化或不纯化MNC灌注培养具有以下优点：⑴保存尽量多的CD34+辅助细胞；⑵大量的基质细胞在培养过程中可形成支持层；⑶减少筛选过程对HSC破坏。Koller等用不同纯度的CD34+LIN-细胞灌注培养，证明CD34+LIN-细胞纯度越低，扩增细胞、CFU-GM和LTC-IC倍数越高，而以后两种最受影响。
2.2.7 其它 细胞接种密度和收获时机对HSC扩增效果有一定影响。粘附因子介导HSC和基质细胞的接触刺激HSC增殖分化，也是不可忽视的因素。
基质细胞支持下灌注培养有如下优点：⑴维持造血时间长达数月（≥5月）；⑵可维持LTC-IC不减甚至扩增；⑶细胞因子应用少，费用低；⑷扩增前无太多的处理，保持HSC的活性，避免去除辅助细胞。缺点是条件不易控制，产物不稳定。
3 展望
由于目前对HSC的特性尚未透彻了解，所以HSC体外扩增要获得不同阶段的细胞大量增殖，同时扩增原始细胞量遇到困难。以后研究可以主要集中于以下几个方面。
3.1 HSC增殖分化的调控基因研究 在分子水平和基因水平把握造血的的机制，指导体外HSC的培养，HSC逐渐分化，丧失自我更新的能力，可有由于基因易位和重排所致。若然如此，通过基因重新复位，可使一个已经分化的细胞返祖为HSC。在此领域研究信号传导机制，可以在关键点阻断HSC分化信号传导，而加强自我更新信号传导，提高HSC的扩增。
3.2 新的造血生长因子的发现，目前所用的造血生长因子均无法代替基质细胞的作用，说明仍存在某种未知的关键造血调控因子。致力于新的造血生长因子发现，将对改善HSC培养起巨大作用。
3.3 定向细胞培养 使HSC向某一系定向增殖是HSC培养的新方向。针对临床不同需要，选择性扩增红细胞、粒细胞、淋巴细胞、血小板、NK细胞等具有广阔的应用前景。
可以相信，随着细胞生物学，分子生物学及其相关学科和技术的发展，对HSC了解会更加明了，HSC的扩增会逐步完善。HSC扩增技术的发展将为血液系统疾病、肿瘤的基础研究和临床治疗提供充足的材料和新的技术方法。
参考文献
Bradley TR,et al.The growth of mouse marrow cells in vitro.Aust J ExpBiol Med Sci,1966:44:287
Dexter TM,et al.Conditions controlling the proliferation of haemopoietic stem cells in vitroJ Cells Pysiol,1977;91:335
Gartner S,et al.Long term culture of human bone marrow cells.Proc Natl Acad Sic USA,1980;77:4656.
Sutherland HJ,et al.Alternative mechanisms with and without steel factor
