骨折是人类最常见的创伤性损伤。骨折能否最终实现愈合取决于骨折部位的机械环境和诸多生物因素。骨折愈合过程受损即可导致骨折延迟愈合或不愈合。骨折不愈合发生率约为5-10%,尽管发生率不高,但由于其治疗困难,对于骨科医生仍然是一项严峻的挑战。自体骨移植在过去的一个世纪里一直是骨折不愈合治疗的金标准。但自体骨移植也有诸多缺点,如获取骨的数量有限、额外的骨采集手术及相应的并发症等。因此,迫切需要开发新的治疗方法来改善骨折愈合和治疗骨折不愈合。随着对骨折愈合研究的逐步深入,间充质干细胞被发现在骨折愈合中起到了重要作用,脂肪间充质干细胞作为间充质干细胞的一个重要子类,已在动物及人体内成功实现骨再生。而如何更好的调控脂肪间充质干细胞成骨分化,则成为了骨组织工程学中的研究重点。纳米颗粒由于其高比表面积（表面积与体积比）而具有独特的理化性质,在物理、化学、材料、生物、医学等领域已经得到了广泛的应用。多种金属纳米颗粒被证实可以诱导脂肪间充质干细胞成骨分化,其中包括纳米金颗粒、纳米银颗粒和氧化铁纳米颗粒。与其他金属纳米颗粒相比,纳米铂颗粒细胞毒性较低,已被广泛应用于抗菌、抗肿瘤等领域,其安全性也得广泛认可。本研究旨在研究纳米铂颗粒于体外对脂肪间充质干细胞分化的影响以及脂肪间充质干细胞结合纳米铂颗粒在大鼠胫骨骨折中的作用。本研究论文分为三部分。第一部分原代脂肪间充质干细胞的分离、培养、鉴定及大鼠胫骨骨折模型的建立目的:分离原代脂肪间充质干细胞,并于体外进行培养、鉴定,为下一步实验提供细胞来源,探索大鼠胫骨骨折模型的建立方法。方法:收集人腹部脂肪组织,消化、分离细胞后,用含10%胎牛血清的DMEM-LG培养基进行体外培养,观察细胞增殖情况并记录,细胞融合达80%左右时予传代。通过流式细胞仪对细胞表面标志进行检测,通过诱导分化对其三系分化能力进行判断。分别以1.0mm和1.2mm克氏针尝试建立大鼠胫骨骨折内固定模型。结果:所获细胞能够在体外培养,镜下表现为梭形贴壁细胞,约5-7天左右后细胞生长速度显著加快,10天左右细胞融合达70%-80%,随传代次数增加,细胞增殖速度加快。所获细胞表达CD73、CD90、CD105、CD29、CD166,不表达CD14、CD31、CD34、CD45、HLA-DR,且具有三系分化能力。1.0mm克氏针组骨折固定稳定,可见骨痂形成,期间未见固定失效,1.2mm克氏针组在实验过程中有2例出现固定失效,未失效大鼠骨折线仍可见,未见骨痂形成。小结:1.从腹部脂肪组织提取的细胞能够在体外培养,增殖能力较强,并能够稳定传代,其形态学特点、细胞表型检测和三系分化能力鉴定结果符合脂肪间充质干细胞特性。2.1.0mm克氏针可以实现对大鼠胫骨骨折的固定,造模成功率高。第二部分纳米铂颗粒对脂肪间充质干细胞的影响目的:合成纳米铂颗粒并探索纳米铂颗粒在体外对脂肪间充质干细胞的影响方法:应用化学还原法合成纳米铂颗粒,通过透射电子显微镜进行验证。将脂肪间充质干细胞与纳米铂颗粒于体外共培养。通过Ed U染色、DAPI染色以及CCK-8增殖实验验证纳米铂颗粒是否对脂肪间充质干细胞增殖有影响。通过茜素红染色,阿辛蓝染色以及油红O染色判断纳米铂颗粒对脂肪间充质干细胞三系分化的影响。结果:成功合成纳米铂颗粒。脂肪间充质干细胞与纳米铂颗粒共培养,细胞增殖无明显变化,茜素红染色明显增强,阿辛蓝染色和油红O染色无明显变化。小结:1.通过化学还原法能够合成5nm大小圆形纳米铂颗粒。2.纳米铂颗粒在体外对脂肪间充质干细胞增殖无明显影响。3.纳米铂颗粒在体外可以促进脂肪间充质干细胞成骨分化,纳米铂颗粒在体外对脂肪间充质干细胞成软骨和成脂分化没有明显影响。第三部分应用脂肪间充质干细胞结合纳米铂颗粒治疗大鼠胫骨骨折目的:探索脂肪间充质干细胞结合纳米铂颗粒对大鼠胫骨骨折的影响。方法:20只大鼠分为4组,分别为对照组,纳米铂颗粒组,脂肪间充质干细胞组,脂肪间充质干细胞+纳米铂颗粒组,大鼠胫骨予开放手术截骨后克氏针固定,关闭切口前,对照组骨折端注射50μL PBS,纳米铂颗粒组骨折端注射30 mg/kg纳米铂颗粒（溶于50μL PBS）,脂肪间充质干细胞组骨折端注射1×10~6脂肪间充质干细胞（溶于50μL PBS）,脂肪间充质干细胞+纳米铂颗粒组骨折端注射30 mg/kg纳米铂颗粒与1×10~6脂肪间充质干细胞（溶于50μL PBS）。动态X线观察骨折愈合情况,术后28天处死大鼠,通过Micro-CT、组织病理学和免疫组化对骨折愈合情况进行分析。结果:在影像学方面,脂肪间充质干细胞+纳米铂颗粒组骨折愈合,并基本完成重塑,脂肪间充质干细胞组骨折部分愈合,对照组和纳米铂颗粒组骨折未愈合,且两组间骨折愈合情况无明显差异。在病理学方面,脂肪间充质干细胞+纳米铂颗粒组骨折断端以骨性组织为主,重建基本完成,脂肪间充质干细胞组骨性组织较对照组和纳米铂颗粒组多,但仍可见软骨组织,而对照组和纳米铂颗粒组则以软骨组织为主。在免疫组化方面,骨钙素和Runx2在脂肪间充质干细胞+纳米铂颗粒组表达最高,脂肪间充质干细胞组次之但高于对照组和纳米铂颗粒组,而对照组和纳米铂颗粒组二者之间差异不大。小结:1.脂肪间充质干细胞结合纳米铂颗粒较单独应用脂肪间充质干细胞更能够促进大鼠骨折愈合。2.纳米铂颗粒对大鼠骨折愈合无明显促进作用。结论:纳米铂颗粒在体外能够促进脂肪间充质干细胞成骨分化,对细胞增殖无明显影响。在动物体内,脂肪间充质干细胞结合纳米铂颗粒能够促进骨折愈合,并且其作用比单独应用脂肪间充质干细胞更强。