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第一章兔骨髓间充质干细胞的分离、培养、鉴定及诱导分化成骨细胞目的：探讨兔BMSCs的分离、培养、鉴定及向成骨细胞诱导分化的方法,探讨BMSCs在体外增殖,定向分化能力。方法：取兔股骨的骨髓冲洗液,采用Percoll分离液密度梯度离心法结合贴壁筛选法分离、培养、纯化兔BMSCs,光镜下观察传代细胞生长状况和形态变化；MTT法检测细胞增殖情况,绘制生长动力学曲线；HE染色形态观察和流式细胞仪抗体鉴定兔BMSCs表面标记物；体外诱导P3BMSCs向成骨细胞分化,对诱导分化为骨细胞进行Gomori钙钴法ALP染色和茜素红钙矿化结节染色鉴定向成骨分化的能力。结果：所分离培养的细胞形态均一,沿胞体长轴生长,呈旋涡状、网状、梭状、放射状,形成较典型的BMSCs。P3BMSCs的生长曲线大致呈S型,第7-11天细胞处于高速增长期,细胞数量迅速增加；HE染色BMSCs形态呈长梭形或长三角形,细胞核浆比例大,核蓝染,胞浆丰富红染。流式检测细胞表面标记物显示BMSCsCD44表达百分率为98.63%,呈阳性,而CD45表达呈阴性。P3BMSCs在体外经成骨诱导3周后,Gomori钙钴法染色ALP呈阳性,胞浆显示有灰黑色颗粒或棕黑色或黑色沉淀。茜素红染色呈阳性,细胞间出现致密的圆形或者卵圆形矿化结节。结论：应用Percoll分离液密度梯度离心法和贴壁筛选法结合能分离、培养出兔BMSCs,是一种比较理想获取兔BMSCs的方法；兔P3BMSCs纯度较高和良好的增殖能力,具有向成骨细胞定向分化的生物学特性,是组织工程理想的种子细胞,也为后续进行骨缺损修复实验奠定了坚实的基础。第二章n-HA/n-LDIG复合材料的制备及与BMSCs体外复合培养的细胞生物学评价目的：以赖氨酸盐,甘油及n-HA为主要原料,制备出一种新型n-HA/n-LDIG复合材料,分析其与BMSCs体外复合培养的生物相容性,探讨其作为组织工程支架的可行性。方法：选择赖氨酸盐和甘油为原材料,通过有机合成、聚合反应、纳米化、超临界抗溶剂结晶、超声分散等技术制备出n-HA/n-LDIG复合材料。电镜观察其结构及计算孔隙率,细胞计数法检测细胞对复合材料的黏附能力,MTT法检测复合材料对细胞增殖的影响,ALP活性和钙含量测定观察复合材料对细胞分化的影响。结果：n-HA/n-LDIG复合材料肉眼为白色散在,为比较均匀的粉状固体。扫描电镜可见类似天然松质骨的三维孔洞网络结构,透射电镜可见排列不规则的晶须和空穴。共培养从2h至10h,随时间细胞的黏附率有所增加,其中6h时细胞黏附率明显高于4h时,8h时明显高于6h时,其差异均有统计学意义(P<0.05)。MTT实验结果显示共培养第2天到第16天,细胞在复合材料上数量随时间而增加,特别是从第6天开始复合材料上的细胞数量迅速增加,细胞处于对数生长期,12天后过渡到生长平台期,增殖缓慢。从第4天开始,黏附细胞的ALP相对活性和钙相对含量迅速上升；第8天时ALP相对活性和钙相对含量明显高于第4天时,第12天明显高于第8天时,其差异均有统计学意义(P<0.05)；12天后ALP相对活性和钙相对含量增加不明显,差异无统计学意义。结论：制备的n-HA/n-LDIG复合材料具备适宜的孔隙率和孔径,组成性质相似于天然骨结构,具有良好的生物学特性,是一种新型的纳米骨修复材料。n-HA/n-LDIG复合材料具备良好的细胞相容性,能为成骨细胞在其表面生长、增殖、分泌基质提供良好的微环境,是一种良好的骨修复替代材料,为其作为骨的快速修复和骨组织工程支架材料奠定了基础。第三章BMP-2和BMSCs结合n-HA/n-LDIG复合材料修复兔桡骨缺损的实验研究目的：构建兔桡骨缺损模型,探讨BMP-2和BMSCs结合n-HA/n-LDIG复合材料修复兔桡骨缺损的效果。方法：取新西兰大白兔构建兔桡骨缺损模型,实验组植入BMP-2和BMSCs结合n-HA/n-LDIG复合材料,对照组植入BMSCs结合n-HA/n-LDIG复合材料,空白组不植入任何材料。分别于2、4、8、12周随机处死家兔,进行动物大体观察,X线检查和Lane-Sandhu放射学评分观察骨缺损处愈合情况,通过组织学检查和Lane-Sandhu组织学评分观察骨缺损处的修复情况。结果：所有实验动物桡骨骨缺损模型构建均成功,未见皮下和肌肉组织充血、水肿、渗出及感染等现象。从大体观察,X线检查和组织学检查等发现随着时间的延长,实验组修复效果优于对照组,对照组优于空白组。实验组术后3、6、9周新生骨所占骨缺损面积百分比,Lane-Sandhu放射学评分,新生骨所占骨缺损面积百分比及Lane-Sandhu组织学评分均明显高于对照组,对照组均明显高于空白组,其差异均具有统计学意义(P<0.05)。结论：BMP-2明显够促进早期成骨,缩短成骨时间,加速骨缺损区骨组织的再生和钙化；BMP-2和BMSCs结合n-HA/n-LDIG复合材料具有良好的骨缺损修复效果,能明显够促进早期成骨,缩短成骨时间,加速骨缺损区骨组织的再生和钙化,能为临床应用提供了理论基础和新思路,具有良好的临床应用前景。