干细胞移植能促进心肌梗死后心功能的恢复，但临床试验和动物实验都表明心功能的改善不甚理想，其主要原因是大部分的移植细胞不能在移植局部存活。基因转染虽能提高干细胞的存活率，但可能有致肿瘤的风险，因此在临床上应用比较困难。缺氧预处理能激活细胞内的一些保护机制而使细胞提高抗凋亡的能力，来自美国南卡罗莱纳医科大学的魏玲教授报告了 “缺氧预处理增强干细胞移植效果”的新方法。

在骨髓间充质干细胞（MSC）的实验中，缺氧预处理的条件为0.5%的氧浓度下培养24小时，这样的缺氧处理本身并不增加MSC的细胞死亡率。缺氧预处理24小时后能上调MSC许多生长因子的表达，如VEGF及其受体Flk-1、Ang1、EPO、EPO受体的表达。生长因子的上调激活了NF-κB，并进一步激活了bcl-2、bcl-xl的表达，而下调caspase-3的表达。抗凋亡基因的上调使MSC在病理条件下有更强的存活能力。在去血清培养的条件下，MSC发生明显的凋亡，但缺氧预处理后的MSC凋亡率比正常培养的MSC明显降低。体内实验也证实缺氧预处理后的MSC有更强的抗凋亡能力。在心肌梗死的动物模型中移植骨髓间充质干细胞，移植后24小时，正常培养的MSC有将近90%的细胞死亡，而缺氧预处理后的MSC只有70%左右的细胞死亡。移植后72小时，也观察到同样的效果，即缺氧预处理后的MSC的死亡仍然比正常培养的MSC要低。在移植后6周，通过免疫组化染色等检测显示，缺氧预处理后的MSC移植组比正常培养的MSC有更强的促新生血管形成能力。Masson Trichrome 染色显示缺氧预处理后的MSC移植组的心梗面积明显比正常培养的MSC移植组小，进一步减少了左室重构。心功能检测也显示缺氧预处理后的MSC移植组的心功能恢复明显优于正常培养的MSC移植组。

在人胚胎干细胞（hESC）的实验中，也证实缺氧预处理能增强胚胎干细胞的存活能力。在中风的动物模型中，移植缺氧预处理的hESC组比移植正常培养的hESC组有更小的梗塞面积、更好的血流恢复和神经系统功能恢复。

缺氧预处理可以提高干细胞的存活和旁分泌功能，促进新生血管的形成，从而进一步促进组织修复和功能恢复，提高了干细胞移植效果，且缺氧预处理没有致肿瘤形成的风险。因此，缺氧预处理给临床上干细胞移植提供了一个新的治疗方法。