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背景:骨不连是创伤骨科中困扰临床的并发症之一,目前自体骨移植等临床主要治疗方法的治愈率难以令人满意,严重影响患者的生活质量。近年来随着组织工程技术研究的深入,干细胞疗法受到越来越多的关注,但仍有伦理、致畸等风险。外泌体是细胞分泌的囊泡,内含核酸、蛋白质等物质以完成细胞间信息传递,研究证实外泌体可以发挥与源细胞类似的作用。本研究借助一种与骨组织有特殊亲和力的水凝胶（piGEL）为载体,搭载尿源性干细胞来源的外泌体（USC-Exos）,构成凝胶外泌体复合体（USC-Exos-piGEL）通过体内体外实验验证该复合体对骨不连的治疗效果。方法:本研究利用课题组前期建立的实验技术,从人尿液中提取并培养尿源性干细胞（USC）,通过超滤法提取其分泌的外泌体（USC-exos）用于研究。（1）通过TEM观察USC-exos的形态、大小,通过qNANO技术测定外泌体粒径和外泌体悬液的浓度。（2）通过CCK-8细胞增殖实验、划痕实验、transwell实验、成管实验在体外验证USC-exos对人脐静脉血管内皮细胞HuVECs的促进增殖、迁移、成管的作用。（3）在体外构建USC-Exos-piGEL复合体,在PBS缓冲液中测定复合体释放外泌体的数量和速度。（4）构建大鼠股骨骨不连的动物模型,并将USC-Exos-piGEL复合体植入骨不连断端,术后第4周、第8周通过拍摄X片、micro-CT、血管灌注、组织切片等方法评估骨不连愈合情况和骨不连周围血管再生情况。结果:（1）通过超滤结合超速离心法获得了USC-Exos,形态呈类球形,有完整的膜结构,尺寸在90-160nm,外泌体悬液浓度约为1.97x1010个/ml。（2）在划痕、增殖、成管实验中,USC-exos组均表现出良好的促进作用,并与USC-exos的含量呈正相关,结果有统计学差异（P<0.05）。（3）光致亚胺凝胶与外泌体有良好的相容性,可在体外缓慢释放达到1周以上。（4）大鼠股骨骨不连术后4周、8周,X线、micro-CT检测、组织切片显示实验组骨不连处骨愈合明显,骨量增加;血管灌注和组织切片免疫荧光检测显示实验组骨不连处明显的血管再生。结论:尿源性干细胞来源的外泌体（USC-Exos）在体外能有促进HuVECs增殖、迁移和成管的作用,植入体内的USC-Exos-piGEL复合体能有效修复骨不连,其治疗作用与其增加了骨不连周围血管再生有关。