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目的：间充质干细胞（MSCs）是一种具有多向分化潜能,且被广泛用于协助骨组织修复的干细胞。缺氧诱导因子1α（HIF-1α）具有同时促进MSCs成骨分化和成血管的两种能力。本实验研究能否通过慢病毒转染HIF-1α基因增强骨髓间充质干细胞（BMSCs）的成骨分化和成血管能力；探索HIF-1α的稳定剂DMOG能否增强脂肪干细胞（ASCs）的成骨分化和成血管能力；尝试使用DMOG改善组织工程骨中BMSCs的成血管能力。方法：第一部分：使用慢病毒HIF-1α基因转染入BMSCs，通过实时定量PCR、酶联免疫吸附剂测定（ELISA）、碱性磷酸酶活性和茜素红染色检测细胞成骨分化和成血管能力的改变。使用HIF-1α转染的BMSCs移植治疗兔早期激素性股骨头坏死，通过显微CT和组织学检测评估骨坏死区域的骨组织再生和新血管形成情况。第二部分：使用不同浓度的DMOG作用于ASCs后，Western Blotting、实时定量PCR、ELISA、碱性磷酸酶活性和茜素红染色检测细胞成骨分化和成血管能力的改变。使用DMOG处理的ASCs移植修复大鼠颅骨缺损，评估骨缺损区域的骨组织再生和新血管形成情况。第三部分：DMOG作用于BMSCs后，实时定量PCR和ELISA检测细胞成血管相关因子的表达和分泌。使用DMOG处理的BMSCs和β磷酸三钙（β-TCP）构建的组织工程骨修复大鼠颅骨缺损，评估骨缺损区域的骨组织再生和新血管形成情况。结果：第一部分：慢病毒转染HIF-1α基因到BMSCs后，细胞分泌VEGF明显增多，且细胞的成骨分化能力提高。在HIF-1α转染的BMSCs移植组，骨坏死区域的新生骨组织和血管明显多于正常BMSCs移植组和空白组。第二部分：DMOG能剂量依赖性的增加VEGF在ASCs中的表达和分泌，使成骨相关基因RUNX-2、OCN和ALP在ASCs中表达增多，并增强其成骨分化能力。在DMOG处理的ASCs移植治疗组，新生骨组织和血管明显高于正常ASCs移植组和空白组。第三部分：DMOG能增加VEGF、SDF1、bFGF和PLGF在BMSCs中的表达和分泌，DMOG处理的BMSCs在组织工程骨中表现出更强的成血管能力。结论：慢病毒转染HIF-1α基因能同时增强BMSCs的成骨分化和成血管能力，提高其修复兔股骨头坏死的疗效。DMOG能通过提高HIF-1α的表达而增强ASCs的成骨分化和成血管能力，改善其修复大鼠颅骨缺损的效果。DMOG能通过提高BMSCs的成血管能力来改善组织工程骨的血管化。