骨髓间充质干细胞（BM-MSCs）是细胞治疗技术的主要种子细胞来源。随着临床研究不断深入，BM-MSCs的安全性研究具有重要意义。在以往研究中，我们发现大鼠BM-MSCs具有自发钙化倾向。如果自发钙化是BM-MSCs共同的生物学特征，这种特性将不利于非骨组织修复。基于此，本项目围绕BM-MSCs安全性，开展下述4个方面研究，为BM-MSCs临床应用提供参考：1）明确自发钙化是否为BM-MSCs的固有特性；2）不同组织环境下，BM-MSCs是否依然存在自发钙化；3）BM-MSCs自发钙化前后的基因表达和细胞稳定性的变化；4）BM-MSCs自发钙化与致瘤性的相关性。.我们发现，自发钙化不是BM-MSCs的固有特性。首先，BM-MSCs自发钙化存在种属差异。大鼠BM-MSCs存在自发钙化，而山羊和人BM-MSCs在无成骨诱导培养条件下不发生自发钙化；同时，其他组织来源MSCs(例如，人胎盘基蜕膜来源MSCs)却能够发生自发钙化。采用不同组织环境，我们考察MSCs的自发钙化情况。结果发现，在体外三维培养环境下，大鼠和人BM-MSCs均未发生自发钙化；将人PD-MSCs和BM-MSCs接种在脱细胞骨支架上，然后植入裸鼠皮下3个月也均未发现细胞自发钙化。采用基因芯片方法，我们分析大鼠BM-MSCs自发钙化前后的基因表达。结果发现，自发钙化过程受细胞通讯类基因、骨相关基因、TGF-β信号通路、Wnt信号通路等多方面共同调控。致瘤性方面，我们将人BM-MSCs和PD-MSCs分别复合脱细胞骨支架并植入裸鼠皮下3个月，结果均未发现肿瘤形成，表明该细胞无致瘤能力。同时，14C-TdR标记PD-MSCs经裸鼠尾静脉注射后也没发现任何肿瘤形成，进一步说明人MSCs无明显的致瘤能力。最后，我们探讨肿瘤微环境重要因子——低氧和HMGB1对大鼠BM-MSCs增殖和迁移能力的影响。结果表明， 10-100ng/mL HMGB1抑制大鼠BM-MSCs增殖和克隆形成，但却促进大鼠BM-MSCs迁移；低氧协同HMGB1促进大鼠BM-MSCs迁移。综上可知，自发钙化不是BM-MSCs固有的生物学特性，人来源MSCs无明显的致瘤能力。肿瘤微环境会改变大鼠BM-MSCs的生物学特性，但是大鼠BM-MSCs自发钙化与致瘤性之间的联系仍有待进一步研究。