目的:骨缺损修复是临床常见的问题。传统应用自体、异体骨移植在临床中取得疗效,但应用受到限制。组织工程骨的快速发展成为骨缺损修复的新方法,解决了大量制备及大面积修复问题,这种方法可以克服自体异体骨移植的缺点,包括如供区受损问题、移植后免疫排斥反应问题以及致病性问题等,成为近年来研究的热点。骨髓间充质干细胞（Bone mesenchymal stem cells,BMSC）是一种可以从体内进行分离、扩增和体外培养的细胞。BMSC其具有自我更新、多功能分化的能力。其既可以高效地分化出成骨细胞、软骨细胞以及各种脂肪细胞,也同样可以产生多种对骨代谢的调控因子。近年来,BMSC在骨骼组织工程与再生医学中疗效报告数量不断增加,因其所具有的治疗多能、抗炎和免疫调控优势而已被广泛应用于治疗心脏、肺、神经、造血以及肌腱、韧带和肌肉骨骼组织修复等一系列疾病。BMSC被广泛地认为是骨组织工程中一个理想的种子细胞。氧化应激是移植后细胞凋亡的主要原因,因此找到移植后减弱细胞氧化应激水平的方法至关重要。氧化应激是由于自由基的过度产生和细胞内抗氧化防御系统的损伤,使氧自由基及其相关代谢产物大量积累,从而在细胞内产生一系列功能的病理状态。虾青素（Astaxanthin,AST）是广泛存在于虾蟹藻类中等海洋生物中的脂溶性橙黄色酮式类胡萝卜素,主要用于食品着色剂,其无毒无害,在人体多器官系统发挥抗炎、抗癌、抗氧化作用,在临床多领域研究中均有所应用。由于其独特的分子结构,虾青素具有重要的抗氧化作用。本实验通过体外培养人骨髓间充质干细胞,用过氧化氢（H2O2）建立细胞氧化应激模型,虾青素预处理细胞,通过检测细胞存活率、凋亡水平、氧化应激水平及相关通路Nrf2/ARE通路的表达,探讨虾青素对H2O2诱导的骨髓间充质干细胞（BMSC）氧化应激的保护作用及可能的机制。研究方法:（1）选择hBMSC细胞作为实验对象。将hBMSC进行体外培养和扩增。分别用不同浓度的H2O2诱导（0、100、200、300、400、500、600umol/L）,CCK-8法检测细胞存活率,构建BMSC氧化应激模型。（2）细胞用不同浓度的含虾青素培养液（0、12.5、25、50、100、200、400、800、1600、3200umol/L）处理,CCK-8法检测细胞存活率,探究最适虾青素处理浓度。（3）细胞用含虾青素的培养液（0、25、50、100、200umol/L）预保护2h,后用H2O2诱导24h,CCK-8法检测细胞存活率。（4）细胞分组:四组分别为（1）对照组、（2）虾青素组、（3）H2O2模型组、（4）虾青素预保护+H2O2组。生物化学法检测虾青素预处理BMSC中谷胱甘肽（GSH）含量、超氧化物歧化酶（SOD）活性、丙二醛（MDA）含量。（5）细胞分组同上,应用Annexin V-FITC/PI流式细胞凋亡检测虾青素预处理对BMSC细胞凋亡的影响。（6）细胞分组同上,应用Western blotting法检测细胞中核因子E2相关因子2（Nrf2）、血红素氧合酶-1（HO-1）、还原型辅酶/醌氧化还原酶1（NQO1）蛋白含量。结果:（1）不同浓度H2O2处理结果表明,500umol/L的H2O2溶液处理24h,为建立氧化应激模型最佳处理浓度和时间。（2）不同浓度含虾青素培养液处理结果显示,25-200umol/L的虾青素溶液为安全处理浓度范围。（3）CCK-8法结果显示,与对照组相比,H2O2模型组的细胞存活率明显降低（P<0.05）;各虾青素预保护组与H2O2模型组相比BMSC细胞存活率较氧化模型组均明显提高,差异有统计学意义（P<0.05）。200umol/浓度的含虾青素培养液预保护组,细胞存活率最高。（4）生物化学法及试剂盒检测结果显示:与对照组相比,H2O2模型组SOD活性和GSH含量显著降低（P<0.05）,MDA含量显著升高（P<0.05）。与H2O2模型组比较,虾青素预保护组细胞内SOD活性和GSH含量显著升高（P<0.05）,细胞内MDA含量显著降低（P<0.05）。（5）Annexin V-FITC/PI流式细胞术凋亡检测结果显示:H2O2模型组细胞凋亡率较对照组显著升高（P<0.05）。虾青素预保护组与H2O2模型组相比,细胞凋亡率明显降低（P<0.05）。（6）Western blotting检测细胞相关蛋白结果显示,H2O2模型组Nrf2、HO-1和NQO-1的表达显著低于对照组（P<0.05）。与H2O2模型组比较,虾青素预保护组各蛋白表达升高（P<0.05）。结论:虾青素预保护可降低H2O2诱导的BMSC氧化应激,提高H2O2诱导的细胞存活率,提高细胞内SOD和GSH活性,降低细胞内MDA含量,降低细胞凋亡率;其机制可能是激活了Nrf2/ARE信号通路。