长期重建造血干细胞 (LT-HSC) 用于通过干细胞移植治疗血液疾病。LT-HSC 数量极少,且在体外培养过程中分化迅速,这阻碍了它们的临床应用。之前使用基质饲养层、确定培养基混合物和生物工程的发展已使 HSC 在培养中扩增,但主要是短期 HSC 和祖细胞群,而牺牲了幼稚的 LT-HSC。在此,我们报告了一种生物工程 LT-HSC 维持生态位的创建,该生态位重建了生理细胞外基质组织,使用软胶原蛋白 I 型水凝胶来驱动血管周围基质细胞 (PerSC) 中的巢蛋白表达。我们证明,由 HSC 支持性骨髓基质细胞表达的巢蛋白具有细胞保护作用,并且通过调节代谢,对 PerSC 中的 HIF-1 α 表达很重要。当 CD34 +ve HSC 被添加到包含表达 Nestin/HIF-1 α 的 PerSC 的生物工程微环境时,LT-HSC 数量保持正常,克隆和体内重建潜力正常,无需补充培养基。我们提供概念证明,我们的生物工程微环境可以支持 CRISPR 编辑的 HSC 的存活。体外成功编辑 LT-HSC 可能对血液疾病的治疗产生潜在影响。