脊柱融合术是以病变椎体为中心，在病变椎体的上位正常椎体和下位正常椎体间进行植骨术，使相邻多个椎体阶段发生骨性融合，形成一个稳定的力学整体结构，从而达到治疗患者脊柱疾病、消除患者疼痛、控制畸形发展、解除脊髓神经的压迫及损伤、重建脊柱稳定性的目的。1911年，Albee用脊柱融合术治疗脊柱结核，已达到防止结核感染进一步扩散的目的；同年，Hibbs使用脊柱融合术来控制脊柱侧弯的发展。随着Albee和Hibbs的开拓性研究取得成功，脊柱融合术逐渐成为脊柱外科的常用手术方式，如脊柱骨折、脊柱滑脱、脊柱侧凸或后凸、脊柱结核、强直性脊柱炎、椎间盘病变等方面。在脊柱融合术中，植骨材料不可避免，包括自体骨、异体骨、异种骨和人工骨。自体骨移植一直被视为脊柱融合的“金标准”，但仍然存在许多相关问题。Sawin等研究发现，自体骨移植的并发症发生率为25.3%，包括失血量增加、血肿形成、髂骨骨折、供骨区疼痛、神经及软组织损伤等。许多学者使用异体骨和异种骨移植进行脊柱融合，但异体骨、异种骨的成骨能力有限，且存在感染、免疫排斥反应和疾病传播的风险。近年来，贝奥路(Biolu)、MasterGraft（Medtronic）、奥斯泛朗（Olympus）等β-磷酸三钙（β-tricalcium phosphate, β-TCP）作为植骨材料在脊柱后外侧融合手术中的应用逐渐增多，由于仅有骨传导作用，β-TCP融合效果有限，融合率较低。研究表明体外培养的骨髓基质干细胞（Bone marrow stemcells，BMSCs）与β-TCP复合构建的组织工程骨成骨效果明显优于单纯β-TCP。但是，β-TCP/BMSCs组织工程骨迄今仍未真正应用于临床。其主要原因之一是BMSCs接种数量有限，培养时间过长，无法满足临床用量需求。研究目的：本实验以β-TCP为支架，体外复合骨髓基质干细胞制备组织工程骨，用于兔的脊柱后外侧融合，观察支架材料的细胞生物相容性，探索β-TCP/BMSCs组织工程骨的成骨效果，以及承载不同数量BMSCs对该组织工程骨成骨效果的影响。研究方法：1）分离培养BMSCs并经体外成骨诱导后接种至β-TCP上制备组织工程骨，静态培养24小时后采用MTT检测、扫描电镜（scanningelectron microscope，SEM）、荧光染色等方式观察支架材料上细胞的生长及伸展情况。并将该组织工程骨用于兔的脊柱后外侧融合，以单纯β-TCP作为对照，术后12周处死动物，采用X线、显微-CT（micro-computedtomography，Micro-CT）、组织学观察2组间新生骨的生成及骨长入情况。2）相同浓度和数量的BMSCs复合到β-TCP上后分别培养1d、3d、7d后用于兔的脊柱后外侧融合，术后12周处死动物后，采用X线、显微-CT、组织学及组织形态计量学检测等对比观察3组间新生骨形成及融合情况。研究结果：1）通过MTT、扫描电镜等方法观察发现BMSCs与β-TCP复合24小时后，多孔的β-TCP表面和内部均可见大量细胞粘附，细胞伸展和生长良好；术后12周影像学和组织学研究发现，组织工程骨组有明显的新生骨生成，而单纯材料组几乎没有。2）培养1d、3d、7d的β-TCP/BMSCs细胞含量比为1：2.5：3.2，组间差异具有统计学意义（P＜0.05）；SEM及荧光染色显示细胞生长良好；X线、Micro-CT、组织学及组织形态计量学数据显示3组新生骨量比为1：1.89：1.98，脊柱融合率比为1：1.69：1.75；培养3d及7d后β-TCP/BMSCs新骨生成量及脊柱融合效果无显著性差异（P＞0.05），但两组均显著优于培养1d组（P＜0.05）。结论：1）β-TCP作为一种支架材料有良好的细胞生物相容性。2）β-TCP/BMSCs组织工程骨与单纯β-TCP相比能够更好、更快的成骨，具有更广阔的应用前景。3）β-TCP/BMSCs组织工程骨细胞含量显著影响兔脊柱后外侧融合效果，但融合效果并不随细胞量增大而显著提高，提示存在细胞含量“临界值”，对其深入研究有利于促进细胞型组织工程骨的构建研究和临床应用。