脊柱融合术是脊柱外科的常用技术，在脊柱手术中有重要作用，不论是腰椎后外侧自体髂骨植骨融合术，还是椎间融合，其取得临床疗效的关键是良好的融合。虽然应用自体髂骨植骨被认为是植骨融合的金标准，但是它常伴有骨丢失、出血、神经损伤、持续性疼痛和感染等并发症。并且后外侧单椎固定融合的失败率可达26-35％，即使在应用脊柱内固定的患者，其术后脊柱不融合率仍为10％～15％。异种骨移植由于只有骨传导性没有骨诱导性，单独应用并不能提高脊柱融合率，而且可引起疾病传播、引发机体产生排异反应，使异种骨移植的应用受到限制。基因治疗和组织工程化骨组织在修复动物骨缺损中的成功应用，为我们提高脊柱融合率的研究提供了新的思路。 在骨组织工程研究中，种子细胞、载体材料和骨生长相关因子是其三大要素。如何获得种子细胞及使用何种细胞以及种子细胞和何种支架复合一直是研究的关键。骨髓基质干细胞(BMSCs)又称为间充质干细胞，是骨髓内一种有分化潜能的干细胞，有活跃的成骨能力，BMSCs在体内外不同的微环境中可以被诱导分化为多种细胞。由于BMSCs具有易于分离培养和体外扩增，并具有移植无免疫排斥反应的特点，同时作为干细胞易于被外源基因转染，因此本实验选用BMSC为种子细胞，骨组织工程的载体材料要符合无免疫原性、快速生物降解性、优良骨相容性、高效的骨传导性，具有一定的空隙率。纳米羟基磷灰石／胶原复合材料(NHAC)是通过仿生的方法制备，在成份和结构上都与微结构具有同天然骨类似的某些特征，矿物相为含有碳酸根的羟基磷灰石，晶粒度低，晶体尺寸在纳米量级，