脂肪干细胞可分化为多种细胞类型,因此在再生医学中具有巨大应用潜能。本研究中采用酶消化法分离获取大鼠脂肪来源的原代细胞,经形态学观察、CCK-8增殖实验、细胞周期检测、克隆形成实验、表面标记物分析及多向诱导等实验证实为脂肪来源间充质干细胞。Osterix是成骨过程中一个重要的转录因子,以慢病毒载体将Osterix转染入脂肪干细胞中,Osx过表达后在m RNA和蛋白水平上调了成骨过程中一系列成骨相关基因的表达,如:SATB2,ALP,OCN和OPN。此外,在Osx过表达的脂肪干细胞中,钙结节形成和碱性磷酸酶活力均得到了提高。作为一种潜在的Wnt信号通路的抑制剂,Dkk1的表达同样上调,但β-catenin的表达却下降了。在加入经典的Wnt信号激动剂氯化锂后,可逆转β-catenin的表达,但Osterix修饰的脂肪干细胞成骨能力有所下降,说明Osterix可通过Dkk-1/β-catenin通路来调节脂肪干细胞的成骨分化。通过溶剂置换法、粒子浸出法、热致相分离法构建3D多孔PCL支架,引入明胶/京尼平交联体系后构建缓释VEGF的多孔PCL支架,支架经SEM观察发现具备大、中、小三类孔孔径,经压缩性能及溶胀性能测试发现明胶交联后支架的压缩模量及亲水性能均得以改善,释药结果说明所构建的支架成功实现缓释VEGF。再将Osx修饰的脂肪干细胞滴种到支架上来进行后续体内外实验。体外实验说明VEGF缓释促进了Osterix修饰的脂肪干细胞的成骨分化能力。当细胞-支架复合体移植到大鼠颅骨的标准缺损模型中,8周后经Micro-CT及组织学检测结果提示,VEGF缓释+Osterix修饰的脂肪干细胞组中有更多新生骨质形成。综上所述,我们的研究结果表明,Osx过表达及VEGF释放均可促进脂肪干细胞的体内外成骨,这为更好地理解脂肪干细胞及为以脂肪干细胞为基础的骨治疗的临床转化提供帮助。