目的:制备一种可注射的骨膜细胞外基质水凝胶并评估其在骨愈合过程中对免疫炎症、血管生成、成骨分化等修复事件的调节作用。方法:采用酶消化法制备脱细胞骨膜细胞外基质(PEM)水凝胶。经组织学染色观察脱细胞组织结构与成分保留,定量测定DNA和胶原含量。以I型胶原水凝胶作为通用基材对照,通过扫描电镜观察两类水凝胶的微观结构。通过质谱分析推测PEM水凝胶的潜在生物功能。与Raw264.7细胞共培养3天后通过q PCR和免疫荧光法评估PEM水凝胶体外对巨噬细胞极化标志物的表达调节。与HUVECs细胞共培养6小时后,通过内皮细胞管样结构形成实验评估PEM水凝胶体外促血管生成活性。与成骨细胞共培养14天后,通过q PCR和免疫荧光法评估PEM水凝胶对成骨分化相关基因表达的影响。PEM水凝胶在体植入大鼠颅骨临界缺损模型后,通过常规和特殊组织学染色评估血管增生和新骨形成与成熟,免疫荧光法检测在体巨噬细胞极化,Micro-CT扫描检测评估矿化骨形成。结果:脱细胞骨膜细胞外基质有效去除核成分,较好地保留胶原和GAG成分。其凝胶化产物PEM水凝胶与I型胶原水凝胶相比具有相似的微观结构。质谱分析提示PEM组分具有促进细胞粘附、迁移,增强血管生成和促进巨噬细胞M2极化的潜在作用。体外细胞实验显示,PEM水凝胶比I型胶原水凝胶展现出更优的巨噬细胞M2极化诱导作用,上调CD206,Arg1和下调IL-1β,i NOS表达水平,还促进更多的内皮细胞环形成以及更高的成骨分化相关基因的表达水平(Runx2,ALP,Col1α1,OCN和OPN)。体内实验也显示PEM水凝胶在临界骨缺损内早期(3天)推动巨噬细胞M1-M2表型过渡,中期(14天)促进了血管增多增粗,后期(4周和8周)实现更早的骨形成与成熟。结论:相比较于单一成分的I型胶原水凝胶,PEM水凝胶以独特的生化组成,在早期免疫调节及后期的血管生成、成骨分化等修复事件方面均显现更优越的调节作用,这些生物效应与骨再生的自然过程相配合,最终加速骨修复。因此,PEM水凝胶在骨组织工程中具有广阔的应用前景。