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间充质干细胞(Mesenchymal Stem Cells，MSCs)在体内是一类低丰度非血系间质细胞，存在于大多数结缔组织中。其来源包括骨髓、外周血、脐带血、脐带、脂肪组织、羊水、密质骨、骨膜、滑膜、滑液、关节软骨、胎儿组织等。目前，大多数MSCs的分离采用成纤维细胞样克隆形成单元(colony formingunit-fibroblasts，CFU-F)的方法。MSCs具有表型异质性，体外增殖能力强，并具有多向分化能力，可分化为成骨细胞、脂肪细胞、软骨细胞、肌细胞、神经细胞等等。MSCs没有特异性标志物，对其的定义与鉴定主要通过以下几方面来确定：分离和扩增培养方法学、多向分化潜能和多种细胞表面CD分子的表达，例如：MSCs表达CD33、CD73、CD90和CD105等，不表达血系标志分子CD31、CD34和CD45等。
基于其广泛获得来源、体外增殖和自我更新能力以及多向分化潜能等优势，MSCs被普遍认为极有希望应用于各类组织修复治疗。迄今为止，骨髓来源的间充质干细胞(bone marrow mesenchymal stem cells，BMSCs)是常用MSCs种类之一，广泛的应用于骨组织工程。本文围绕BMSCs体外扩增的质量控制，定向分化的调控，延迟复制性衰老和保持分化潜能，生物活性支架材料的制备与细胞效应等方面展开。
本文研究了BMSCs在完成常规诱导后发生自发分化的规律和增殖分化相关指标的动态变化；羟基磷灰石(HA)条件培养液对BMSCs成骨分化的促进作用；维生素C、牛磺酸和N-乙酰半胱氨酸等多种抗氧化剂分别对BMSCs的自我更新、复制性衰老、分化潜能和定向分化效率的影响。研究发现，不同抗氧化剂对BMSCs增殖分化的调控作用迥异。本文所选择的抗氧化剂生物安全性高，对人体具有广泛保护作用，在未来的细胞治疗注射剂或组织工程产品中是很有希望的添加剂。
此外，关于BMSCs和二维或三维支架应用于体外骨组织工程复合物构建的研究非常热门。在本文中，使用溶胶法制备了纳米孔径生物活性玻璃涂膜(nano-porous bioactive glass film，nBGF)，证明了促HA晶体生长作用、细胞/薄膜间紧密连接和促BMSCs成骨分化的能力。nBGF/BGF逾越了支架材料的形态限制，无论在传统支架还是新型材料上都可起到提高生物相容性与诱导活性的修饰作用。
本文的研究阐述了BMSCs来源的成骨样细胞去分化的动态规律、HA条件培养液和儿种抗氧化剂对BMSCs增殖分化调控的规律，制备并阐述了纳米生物活性玻璃涂膜的生物相容性和诱导活性，为今后基于BMSCs的细胞治疗和组织工程研究和应用奠定了基础。