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目的：体外培养大鼠骨髓间充质干细胞（MSCs），观察TGF-β1和bFGF对MSCs增殖和成骨分化的影响；将MSCs与硫酸钙/脱钙骨基质（DBM）复合物构建组织工程骨，并观察其修复大鼠桡骨骨缺损的能力，探讨骨缺损治疗的骨组织工程学方法。方法：（1）采用贴壁法分离、培养MSCs，观察其生物学特性，绘制生长曲线；流式细胞技术对MSCs表型进行鉴定；成骨诱导剂体外诱导成骨分化，行碱性磷酸酶染色，ALP活性测定。并将培养细胞冻存、复苏，观察复苏后特性有无改变。透射电镜观察成骨分化前后的改变。（2）体外培养时分别加入不同浓度TGF-β1和bFGF，通过MTT法检测生长因子对MSCs增殖的影响，通过RT-PCR技术测定碱性磷酸酶（ALP）、骨钙素（Osteocalcin，OCN）和骨桥蛋白（Osteopontin，OPN）的表达了解生长因子对MSCs成骨分化的影响。（3）大鼠MSCs体外培养扩增、成骨诱导后，以2×106/ml的密度与硫酸钙/DBM复合物构建组织工程骨，体外培养5天后，扫描电镜观察细胞与材料复合情况，同时行大鼠皮下异位成骨实验，于术后8周行X线检查和组织学观察。（4）将60只成年SD大鼠随机分为4组，每组15只，制成单侧桡骨5mm的骨缺损模型，各组分别按下列方法修复骨缺损，A组：材料+MSCs（tGF-β1和bFGF处理）；B组：材料+MSCs（无TGF-β1和bFGF处理）；C组：单纯材料组；D组：空白对照组。术后4和8周各组分别处死5、10只动物并取材，行大体形态学、组织学、X线和生物力学检查。结果：（1）MSOs体外培养9代以前生长性状稳定，冻存复苏后细胞生物学行为无改变。体外培养的第3代MSCs流式细胞技术检测CD90、CD44阳性，CD31、CD45阴性。成骨诱导分化后碱性磷酸酶染色阳性，ALP活性增高，电镜显示诱导后MSCs体积增大，近椭圆形，胞浆丰富，核浆比变小，各细胞器含量丰富，功能活跃。（2）体外培养过程中低浓度的TGF-β1和bFGF促进MSCs增殖，而高浓度的TGF-β1和bFGF抑制MSCS增殖；TGF-β1（1ng/ml）和bFGF（10ng/ml）促进MSCs的OCN和OPN表达增加。（3）MSCs与硫酸钙/DBM复合后5天，细胞与支架表面和孔隙可实现良好复合，扫描电镜观察到细胞基质分泌旺盛，充满支架孔隙。大鼠皮下异位成骨实验证明其成骨效果良好。（4）组织工程骨修复大鼠桡骨骨缺损术后8周结果显示A组、B组的成骨能力明显强于C组，尤以A组的成骨量最多，而D组仅在骨折断面处生成少量松质骨，缺损区由纤维组织填充，骨缺损不能修复。生物力学实验显示A组、B组骨骼强度明显高于于C组和D组，相比较有显著性差异。结论：MSCs是一种理想的骨组织工程种子细胞，低浓度的TGF-β1和bFGF可促进其增殖和成骨分化，硫酸钙/DBM是一种良好的载体支架材料，与MSCs复合构建组织工程骨后能明显提高骨生成速度，在修复节段性骨缺损方面具有潜在的临床应用价值。