骨髓间充质干细胞主要来自于人类的髂前上棘，动物的股骨、胫骨以及胸、腰椎骨。取出的骨髓经用淋巴细胞分离液等密度梯度离心后，按适当的密度种植，并给于基本培养基DMEM（低糖﹢10%胎牛血清)。MSCs 能比较容易地贴附到塑料培养瓶上并开始增殖，呈纤维细胞样表型，约12 到16 天后没有贴壁的造血干细胞将死亡从而得到相对纯化的间充质干细胞。MSCs 为一类混合细胞群， 其表面没有特定的标志物，往往享有同血管内皮细胞、上皮细胞以及肌肉细胞相同的表面标志物使鉴别表面标志物的工作变得非常困难，但通常认为那些缺乏CD34、CD45、CD11B 的贴壁细胞代表真正的MSCs，并可以将之用于MSCs 的免疫纯化。多向分化潜能是一项重要的生物学特征， 从1960 年来的多项研究证实MSCs 能在体外分化为骨骼、软骨、脂肪、肌腱细胞，甚至心肌细胞和神经细胞。移植入体内的干细胞能自动到达体内受损的组织，并受到受损组织的微环境的影响分化为特定的细胞达到修复组织的作用，MSCs 的这些生物学特征使之成为细胞移植和组织再生的理想细胞来源。
2 MSCs 向心肌组织细胞的分化
日本学者TeradaN[8]报道骨髓间充质干细胞经5-氮胞苷处理后，可表现出相应的基因并可调整分化为可自主搏动的心肌细胞。显微镜阶段观察提示MSCs 在未经5-氮胞苷处理前呈纤维细胞样表型，如果不经外界的刺激这种表型经过传代也将继续保持，5-氮胞苷处理1 周后， 细胞的外形逐渐改变，约30%的细胞逐渐增大成球形外观或呈棒状，2 周后形成相邻的细胞连接，3 周后形成肌管样结构， 最后1 次5-氮胞苷处理后这种肌管样结构不会停止分化，而其能保持心肌细胞的外形并至少能搏动8 周以上。电镜下提示分化了的细胞肌管有典型的心肌细胞条纹和细胞中心胞核位置的肌小节的苍白染色。其中最为显著的是出现具有分泌功能的心房颗粒，集中出现在近核细胞质，这些研究证实分化了的细胞具有和心肌细胞相类似的超微结构。对分化了的心肌细胞进行电生理研究表明出现了2 种典型的动作电位： 一种类似窦房结动作电位，另一种类似心室肌动作电位。类窦房结动作电位显示了相对较低的膜电位和较慢的动作电位速度。类心室肌动作电位显示出相对较长的平台期，相对较低的膜静息电位和舒张期缓慢的自动除极，在处理的3~4 周后记录到的都是类心室肌电位。
研究还表明除了上述使用的刺激外，直接的MSCs－心肌细胞接触也能导致类似上述变化。Fukuhara等人的研究表明：将心肌细胞和MSCs 共同培养后，MSCs 同样能分化为心肌细胞表型，表达肌凝蛋白的重链β-肌动蛋白、肌钙蛋白Ⅰ。但是，仅仅将MSCs 培养于类心肌组织的媒介中，分化后的MSCs 仅能表达β-肌动蛋白，证明MSCs 向心肌细胞表型的分化倚赖于心肌微环境中的信号。此外MSCs 还通过特殊的缝隙连接将MSCs 自身和心肌细胞连接起来， 为MSCs 和心肌细胞之间的信息传递提供了良好的基础。研究还表明：MSCs 除能在心肌组织中分化为心肌细胞外， 还能分化为平滑肌细胞／ 血管外膜细胞和血管内皮细胞， 这些细胞在微血管的再生中发挥重要作用。并得到了免疫组化和病理组织学的证实，逐渐增加的毛细血管密度也在受移植心肌组织中观察到。除此之外，移植的MSCs 能分泌多种细胞因子如成纤维细胞生长因子,血管内皮细胞生长因子，干细胞归巢因子等。MSCs 还能分泌特殊的生长因子如FGF－2，一种广泛的有丝分裂蛋白，能促进尚未分化的MSCs 进行分化。从而有效的促进心肌组织的再生。以上这些资料均表明MSCs 能作为移植的理想种子细胞。
3 动物实验研究
既往已有大量的实验研究表明在动物模型（羊、猪、猴)移植MSCs 是可行的， 尽管其移植方法不同（直接注射入心肌、经冠状动脉灌注、经静脉途经全身灌注)，使用的种子细胞（未纯化的骨髓单核细胞、纯化的骨髓间充质干细胞)和细胞数量也不尽相同。受体的心肌条件也不一样，但大多数研究都认为：在经冠状动脉或者直接向受损心肌组织注入骨髓间充质干细胞后，移植的细胞能存活于心肌组织并在心肌组织微环境中分化，移植的细胞经数周后发现开始表达心肌细胞特有的标记如α-肌动蛋白、肌钙蛋白Ⅰ和丙酮酸激酶。移植的细胞还出现肌小节的肌浆球蛋白重链以及细胞-细胞连接。Dick 等人建立猪的心肌梗死模型后将使用铁荧光离子标记的骨髓间充质干细胞直接注入梗死区域的边缘，2 周后即发现生长良好的标记细胞开始表达心肌细胞特有的肌肉蛋白，与对照组相比较，心肌收缩能力明显得到提高，心室壁的变薄也得到抑制。
在有效性得到证实的基础上，干细胞移植的安全性同样得到人们的重视，在上述猪心肌梗死模型的实验中，作者报道直接向心肌注射104~108 个干细胞是安全的，并没有发现有免疫和毒性反应。Davani 等人向狗慢性心肌缺血模型心肌中直接注入细胞（1×108 个)，在移植的过程中未发现有心律失常，心电监护未发现ST－T 改变及病理性Q 波。所有的动物在术后均未死亡。但Kraitchman 等人的研究却发现在向正常狗经冠状动脉移植入干细胞后，有亚急性微灶心肌梗死发生， 他们认为是因为骨髓间充质干细胞体积过大（18μm~20μm)阻塞微血管所致，但由于缺乏对照组，尚难明确心肌梗死的原因是由于细胞抑或是导管的操作或者其它的原因所至医.学全.在.线网站www.med126.com。
