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目的骨组织缺损面临庞大的临床修复需求。骨组织工程,尤其是采用外泌体（Exo）促进组织修复具有突出优势。外泌体可采用微球包裹,粘附于多孔支架上,形成无细胞组织工程支架。促进细胞高效分泌外泌体可增加外泌体的得率,促进外泌体的组织工程应用。方法通过质粒转染MC3T3细胞过表达Rab27a基因,通过RT-PCR、WB检测转染后Rab27a表达水平,BCA蛋白浓度测定转染后外泌体分泌浓度变化,并鉴定外泌体。将不同培养条件和培养时间的MC3T3-WT、MC3T3-Rab27a分泌的外泌体作用于BMSCs,通过碱性磷酸酶（ALP）染色、ALP含量、茜素红染色、成骨相关基因表达水平筛选适宜的外泌体样品及浓度,对外泌体进行蛋白质谱分析。通过转录组测序分析其富集通路,检测线粒体发生及自噬相关蛋白表达水平,细胞糖代谢相关指标,细胞线粒体膜电位;通过提取线粒体蛋白进行免疫共沉淀,检测Rab27a相互作用蛋白,检测线粒体VDAC1磷酸化水平,及线粒体MPTP开放程度;透射电镜观察细胞线粒体;对Rab27a转染前后的MC3T3的成骨分化指标进行检测。同样对BMSCs转染Rab27a基因,验证Rab27a对BMSCs线粒体相关指标的影响。采用微流控芯片制备5%PEGDG/GelMA/Exo微球（PGExo）,通过荧光强度分析及BCA测定外泌体缓释浓度;采用3D打印结合相分离方法,于低温平台上打印PLA多孔支架,支架经过聚多巴胺（pDA）包被形成薄膜,滴加PGExo使微球和支架粘合。结果MC3T3-Rab27a细胞较野生型细胞的外泌体分泌水平提高43.26%。成骨诱导培养 d的MC3T3-Rab27a细胞分泌的外泌体,浓度100 μg/mL,有利于促进BMSCs成骨分化,该外泌体富含促进成骨分化的旁分泌因子及Rab27a 蛋白。MC3T3-Rab27a的转录组测序显示,代谢及线粒体自噬相关基因较野生型细胞差异表达,实验显示过表达Rab27a促进细胞于成骨分化早期的糖有氧氧化,增强细胞的线粒体发生和线粒体自噬,Rab27a通过促进VDAC1磷酸化促使MPTP开放,从而促进细胞的线粒体内磷酸钙形成和细胞成骨分化进程加快。且Rab27a过表达同样导致BMSCs线粒体相关指标及成骨分化作用增强。通过微流控芯片制备的微球粒径为56.4±8.21 μm,可长效缓释外泌体达30 d,另通过3D打印结合相分离方法制备纤维粗糙表面的PLA多孔支架,利用聚多巴胺包被形成PGExo/pDA/PLA外泌体缓释支架。结论Rab27a基因过表达有效促进了MC3T3高效分泌外泌体,该细胞经成骨诱导时分泌的外泌体可促细胞成骨分化。Rab27a通过促进VDAC1磷酸化,加快细胞成骨分化的进程,使细胞分泌富含旁分泌作用因子的外泌体。搭载外泌体的PGExo微球可以长效缓释外泌体,其通过pDA粘合粘附于相分离PLA多孔支架,构成的PGExo/pDA/PLA外泌体缓释支架,可作为骨缺损修复的无细胞组织工程支架。