脂肪组织中除含有脂肪细胞、结缔组织基质、神经组织、血管组织和免疫细胞外,还存在多能干细胞,其具有向脂肪细胞、成骨细胞、软骨细胞、肌细胞、内皮细胞、造血细胞、肝细胞和神经元细胞分化的潜能。此外,脂肪组织可分泌脂联蛋白、瘦蛋白、抵抗蛋白和肿瘤坏死因子等多肽物质,其中,瘦蛋白具有调解成骨和成脂分化信号转导通路的功能,既可增加细胞增殖和成骨分化能力以及矿化结节的数量,还可阻止细胞成脂分化。成骨细胞在分化过程中表达核心结合因子-α1、成骨细胞特异性转录因子、1型胶原、碱性磷酸酶、骨钙蛋白、骨桥蛋白和骨涎蛋白等细胞外基质蛋白和成骨相关因子,观察这些标志性基因的表达,可了解干细胞向成骨细胞分化成熟的状态。目前用于提高脂肪干细胞成骨分化能力的方法主要有外源性因子、基因工程技术和物理方法,也有学者利用生物力学方法对脂肪干细胞向成骨细胞分化进行调控。随着对脂肪干细胞不断深入的研究,可为骨缺损的修复带来极具意义的变化。