研究背景:放射性骨损伤（Radiation-induced bone injury,RIBI）是四肢恶性肿瘤和口腔颌面部恶性肿瘤放疗后的并发症之一。对于接受放射治疗的患者而言,一方面,其本身可能存在病理性骨折或术后的骨缺损,放射治疗的电离辐射会降低骨折的愈合能力;另一方面,电离辐射还会直接损伤骨组织,导致骨损伤和骨量丢失,进而增加病理性骨折的风险。严重的放射性骨损伤可以导致骨坏死和骨髓炎,此时甚至须要手术治疗,这给患者带来了痛苦,并影响患者的生活质量。目的:目前临床上对于RIBI的治疗还没有十分有效的药物和措施,RIBI的发生机制也尚未研究清楚,除了骨组织血管损伤,成骨-破骨平衡具体是如何打破的并不清楚。因此研究RIBI的发生机制,探索RIBI有效的治疗药物和手段,无论在骨代谢领域还是肿瘤放疗方面都具有非常重要的意义和价值。方法:首先,从成骨细胞的角度入手,研究单次大剂量电离辐射（6Gy）对小鼠成骨细胞生物学特性的影响,通过高通量测序深度挖掘其分子机制,寻找成骨细胞辐射损伤可能的新靶点;然后通过人脐带血间充质干细胞（Human umbilical cord blood mesenchymal stem cells,hUCB-MSCs）与受辐射成骨细胞共培养,探索hUCB-MSCs对成骨细胞损伤的治疗效果和机制;最后通过静脉注射hUCB-MSCs的方式,治疗C57BL/6小鼠的放射性骨损伤,并通过Micro-CT和病理学结果评估干细胞治疗的效果,挖掘hUCB-MSCs治疗小鼠放射性骨损伤的作用机制。结果:电离辐射可以损伤成骨细胞的DNA,诱发受损成骨细胞凋亡,并且可以降低成骨细胞的成骨分化、迁移和粘附能力,导致骨髓间充质干细胞（Bone marrow mesenchymal stem cells,BMSCs）脂肪化而减少了成骨细胞来源,增加骨组织中活化的破骨细胞数量;放射性骨损伤的hUCB-MSCs治疗改善成骨细胞的成骨分化、迁移和粘附能力,促进受损细胞的凋亡和同源重组修复,促进受损骨组织血管修复,逆转BMSCs脂肪化,减少因电离辐射而活化的破骨细胞数量。结论:电离辐射通过损伤骨组织血管,打破成骨细胞、破骨细胞和间充质干细胞的平衡造成骨丢失和损伤,而静脉注射hUCB-MSCs可以恢复成骨-破骨-BMSCs平衡,改善骨组织血供,是治疗放射性骨损伤的有效手段。