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目的:通过电纺技术制备不同的PCL/PTHF/COL纳米复合纤维支架，研究它们体外诱导骨髓间充质干细胞向软骨分化的能力并通过表达谱芯片技术来研究不同刚度的纳米复合纤维支架对软骨诱导影响的相关机制。最后通过SD大鼠（Sprague-Dawley）的膝关节软骨缺损模型来验证纳米复合纤维支架修复软骨缺损的效果。 方法:第一部分，将聚己内酯二醇(PCL-diol)和聚四氢呋喃二醇(PTHF-diol)混合成PCL/PTHF聚氨酯，再将PCL/PTHF聚氨酯分别与小牛皮肤Ⅰ型胶原(C)、大鼠尾Ⅰ型胶原(R)以及鲨鱼软骨硫酸软骨素钠盐(S)混合，运用电纺技术制成纳米复合纤维支架。对纳米复合纤维支架进行表征实验:扫描电镜的观察;测试每种材料的力学性能;对每种材料进行热重分析;使用示差扫描量热法测量每种材料的熔解温度和焓变值(△Hm)，并根据公式Xc=△Hm/△Hm0×100％，计算每种材料的结晶度(Xc)。第二部分，纳米复合纤维支架的体外诱导间充质干细胞成软骨分化及其机制研究。实验分组为:空白对照组（K组），材料组为P组，C组，R组和S组。提取SD大鼠的间充质干细胞体外培养至第三代，种植到各组材料以及空白组中，培养7天，14天和21天后，分别做MTT实验，二乙酸荧光素/碘化丙啶(FDA/PI)染色，扫描电子显微镜(SEM)观察，糖胺聚糖(GAG)的分泌量检测，Ⅱ型胶原免疫荧光染色，软骨标志基因的表达检测（荧光定量PCR）以及表达谱芯片（mRNA测序）。通过做以上实验，研究纳米复合纤维支架体外诱导间充质干细胞成软骨分化及不同纳米复合纤维支架间的诱导间充质干细胞成软骨分化的机制。第三部分，纳米复合纤维支架结合间充质干细胞用于SD大鼠关节软骨缺损修复实验。实验分组为:K组，P组，C组，R组，S组，BP组，BC组，BR组和BS组，平均每组3只SD大鼠。关节软骨缺损:在髁间窝处使用手术刀切除2*1.5mm软骨层。将材料组、材料组结合干细胞组材料贴合于缺损处，空白对照组不加任何材料，术后4周、8周进行取材，对关节修复情况进行大体观察以及大体评分和组织学评分，对关节进行固定后做组织学切片，用于染HE染色，Masson染色以及免疫组化染色，以观察关节软骨缺损的修复情况。 结果:我们成功地制备出与胶原纤维相类似网状结构的PCL/PTHF/COL纳米复合纤维支架，P组，C组，R组和S组4种材料的熔解温度为:34℃，35℃，39℃，36℃;结晶度分别为:28.8％，24.3％，22.8％，25.9％;弹性模量分别为6.8±1.5Mpa，4.3±0.7Mpa，7.5±0.9Mpa，3.6±0.6Mpa。体外诱导成软骨的实验中，MTT实验和FDA/PI染色检测的是细胞的增殖和活性，C组材料的细胞增殖和活性最好。SEM观察细胞在材料中的结合以及生长情况，C组和R组细胞与材料的相容性好，有向软骨分化的趋势。免疫荧光染色和PCR结果显示，材料组能促进间充质干细胞成软骨分化，COL-2、SOX9、和ACAN的表达量都有明显上调。其中C组的诱导效果最好。表达谱芯片数据显示，不同材料组与空白对照组比较有显著性差异表达的基因数有863-1927个;对材料组和空白组比较有显著性差异的生物进程进行富集分析，主要有发展进程，个体发育进程，细胞系统的发育，对压力的调节，刺激反应调节和器官发育等。体现了纳米复合纤维支架诱导间充质干细胞分化涉及的生物进程，具有诱导间充质干细胞成软骨分化的能力。C组，R组和P组材料之间软骨诱导机制可能通过TGF-β、PI3K和MYC等信号通路转导材料诱导信号。动物实验通过大体观察，纳米复合纤维支架结合干细胞对软骨缺损修复效果要好于空白对照组，组织学染色说明了PCL/PTHF/COL纳米复合纤维支架结合间充质干细胞可以实现诱导间充质干细胞成软骨分化，并可以用于关节软骨缺损修复。其中，BC组的修复效果最好。 结论:通过电纺技术成功制备了4种具备网状结构、不同成分、不同刚度的PCL/PTHF/COL纳米复合纤维支架。结合了胶原的PCL/PTHF/COL纳米复合纤维支架能够诱导间充质干细胞成软骨分化，并能用于关节软骨缺损修复。其中低刚度的纳米复合纤维支架诱导成软骨机制的信号通路可能为TGF-β、PI3K和MYC等信号通路。通过本次研究，可为纳米复合纤维支架的设计和关节软骨缺损的临床修复提供理论依据。