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人脐血间充质干细胞（human umbilical cord blood mesenchymalstem cells，HUCBMSCs）在成骨诱导剂的作用下定向分化为具有成骨细胞特性的细胞，然后将成骨诱导后的和未诱导的HUCBMSCs移植到兔骨折断端，观察移植后对骨折愈合的影响，以寻找出适宜移植的细胞，为其在临床中应用提供理论依据。在无菌条件下采用密度梯度离心和贴壁培养法分离培养HUCBMSCs，取第3代HUCBMSCs应用成骨诱导剂进行成骨诱导2周。4～5月龄健康新西兰大白兔72只，体重2.0～2.5kg，雌雄不限，用线锯制作右胫骨横断骨折模型，随机分为骨折断端注射成骨诱导HUCBMSCs组(诱导组)24只、HUCBMSCs组(未诱导组)24只和生理盐水组(对照组)24只，三组于骨折模型建立后的第3天，在C形臂辅助下垂直于骨折断端进针，分别注射浓度为1×107个/ml成骨诱导后HUCBMSCs悬液1ml、1×107个/ml HUCBMSCs悬液1ml和等量生理盐水。细胞移植后第2、4、6、8周时各组随机抽取6只白兔拍摄右后肢胫骨X线片，然后采用空气栓塞法处死，取胫骨全段，进行骨密度、生物力学测定检测。最后取骨折线远近各5mm组织，固定，脱钙后常规石蜡包埋，连续切片，一部分进行常规染苏木素-伊红染色，普通显微镜观察，另一部分采用免疫荧光染色检测BrdU标记的HUCBMSCs，实验数据采用SPSS17.0做统计分析。X线检查及骨折愈合X线评分结果分析显示，诱导组、未诱导组的骨折愈合速度要明显快于对照组，而诱导组骨折愈合速度明显快于未诱导组。骨密度检测结果示，细胞移植后第2、4、6周时，诱导组和未诱导组骨密度均高于对照组，差异具有统计学意义(P<0.05)，而在第8周时诱导组和未诱导组骨密度均低于对照组，差异具有统计学意义(P<0.05)；第2、4周时诱导组骨密度均高于未诱导组，差异具有统计学意义(P<0.05)，而在第6、8周时诱导组骨密度均低于未诱导组，差异具有统计学意义(P<0.05)。生物力学结果示，细胞移植后第4、6周时，诱导组最大破坏载荷均高于未诱导组和对照组，差异具有统计学意义(P<0.05)，而第8周时低于未诱导组和对照组，差异具有统计学意义(P<0.05)；第4、6、8周时未诱导组最大破坏载荷均高于对照组，差异具有统计学意义(P<0.05)；细胞移植后第4、6周时诱导组和未诱导组最大位移均高于对照组，差异具有统计学意义(P<0.05)，而诱导组最大位移均高于未诱导组，差异具有统计学意义(P<0.05)；组织学观察及评分结果示,诱导组和未诱导组骨折愈合进程比对照组快，愈合质量比对照组好，而诱导组骨折愈合进程比未诱导组快，愈合质量比未诱导组好。免疫荧光检测结果示，细胞移植后各时间点，诱导组和未诱导组骨折断端组织在荧光显微镜下均可见散在分布着呈现绿色荧光的阳性细胞，对照组未见阳性细胞表达。我们发现成骨诱导后HUCBMSCs和未诱导HUCBMSCs在骨折愈合中都发挥了促进作用。但是，成骨诱导后HUCBMSCs疗效更显著；HUCBMSCs移植促进骨折愈合作用的机制可能与其在骨折断端微环境的影响下，直接参与骨折愈合有关。