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目的探讨用组织工程学方法修复关节软骨损伤的有效途径,为临床治疗关节软骨损伤提供支持与帮助。将诱导后的兔BMSCs(Bone Marrow-derived Mesenchymal StemCells)以一定的细胞浓度移植于兔膝关节骨软骨缺损处,用骨膜缝合固定;以单纯骨膜缝合覆盖骨软骨缺损处作对照,研究骨膜覆盖诱导后的BMSCs对关节软骨缺损修复的疗效。方法采集兔股骨骨髓腔骨髓液,用全骨髓培养法对骨髓间充质干细胞进行贴壁培养,使骨髓间充质干细胞分离纯化;体外培养扩增,绘制生长曲线,观察细胞的生长状态;在高密度(1×10~6/ml)状态下用10ng/ml转化生长因子β1(TGF-β1)诱导骨髓间充质干细胞向软骨方向分化,倒置显微镜观察细胞分化生长情况。用免疫组织化学和原位杂交的方法检测Ⅱ型胶原及软骨基质成分的表达情况。自体骨髓间充质干细胞向软骨细胞诱导后移植修复兔关节软骨缺损,实验组用骨膜覆盖固定诱导后的骨髓间充质干细胞,对照组为单纯骨膜覆盖关节软骨缺损和空白对照(缺损不做任何处理),分别于术后6周和12周取材,做大体观察、光学显微镜观察软骨损伤修复情况并且进行组织形态学评分。评分结果进行两因素析因设计方差分析检验。结果全骨髓培养后骨髓间充质干细胞贴壁生长,贴壁培养过程中更换培养液骨髓间充质干细胞得到进一步分离纯化,细胞形态趋于均一,大多数呈梭形。体外培养的细胞经历了生长潜伏期、对数生长期和生长平台期;10ng/ml TGF-β1可诱导高密度培养状态的骨髓间充质干细胞定向分化成软骨细胞,表达Ⅱ型胶原mRNA,分泌Ⅱ型胶原蛋白,产生软骨基质成分。骨髓间充质干细胞移植术后6周,实验组软骨损伤区已由透明软骨样修复组织填充,术后12周软骨和软骨下骨修复组织进一步改建。免疫组化和原位杂交等检测证实修复组织内产生了Ⅱ型胶原,细胞周围有胶原纤维产生。两对照组缺损区亦出现不同程度的修复,实验组组织学评分优于两对照组。结论全骨髓培养法结合贴壁培养法是一种分离骨髓间充质干细胞的可行方法。高密度的骨髓间充质干细胞经含有TGF-β1等成分的诱导培养液培养能够向软骨细胞方向分化。用骨膜覆盖关节软骨缺损能够进行缺损修复,修复效果优于空白对照组。骨膜覆盖诱导后的骨髓间充质干细胞修复效果更佳。新生修复组织均随时间延长而发生结构改建。骨膜覆盖诱导后的骨髓间充质干细胞明显促进关节软骨缺损修复,有望成为临床治疗关节软骨缺损的新方法。