由于外伤、感染、肿瘤等因素使骨丧失了一些骨质,形成较大的间隙,称为骨缺损。在临床治疗上,骨缺损一直是常见的、难以治疗的疾病。目前主要采用自体骨,异体骨,人工合成替代物来进行修复,但这些方法都存在不足之处,难以满足临床上治疗的需要。随着组织工程学的发展,为治疗骨缺损提供了一条全新的道路。其基本方法是将体外培养的高浓度的功能相关的活细胞接种于天然的或人工合成的、具有良好的生物相容性和可降解性的支架材料上,在生物反应器或其它体外构建环境中形成细胞/支架复合物,然后将这种复合物移植到动物体内组织缺损部位,最终完成组织缺损的修复和再造。在骨组织工程学的研究中,种子细胞、支架材料、细胞因子是三大要素。体外构建的组织工程骨是细胞与材料的复合体,自身无营养来源,植入体内后,依靠血液-细胞间液为种子细胞提供营养及氧气。若植入区血供不良或植入物血管化过程较长,附着在支架上的种子细胞可因缺乏营养而出现代谢紊乱,细胞增殖、分化及分泌功能受损甚至死亡,使得骨沉积作用不能有效替代降解的生物材料。近年来,组织工程骨的血运构建问题的重要性日益彰显,复合细胞的支架植入体内后,必须建立血运循环后,才能存活并行使其功能,因此,血运重建已被认为是骨组织工程的第四要素。本研究的目的是通过基因工程,细胞工程和组织工程学,构建一种能够具有这四大要素的组织工程骨,具有更高的成骨、成血管能力,以满足修复大段骨缺损的需要。利用贴壁法分离鼠的骨髓间充质干细胞,通过镜下观察细胞形态、流式细胞仪检测细胞周期、MTT法检测其生长特性、检测表面标记物、多方向诱导分化鉴定所分离细胞。构建BMP-2、VEGF基因及双基因的重组质粒,以骨髓间充质干细胞为靶细胞,进行基因转染。通过ELLISA、免疫组化等方法,证实目的基因能够在靶细胞中高表达。将骨髓间充质干细胞及转染细胞与nano-HA/PLGA支架材料复合,观察细胞与支架材料复合情况。本研究为进一步构建在体内具有成骨、成血管能力的组织工程骨提供了理论及实验数据。