观察血管内皮细胞与骨髓间充质干细胞共培养时，不同比例共培养系统的成骨性能，为体外构建血管化骨组织工程奠定基础。
全骨髓离心贴壁法分离大鼠骨髓间充质干细胞。骨髓间充质干细胞的内皮向诱导（M199+体积分数为0.1的胎牛血清+体积分数为0.01的青霉素/链霉素+2 μg/L的碱性成纤维细胞生长因子bFGF+10 μg/L的血管内皮生长因子VEGF）。建立不同比例骨髓间充质干细胞和血管内皮细胞的共培养系统（10∶0、10∶1、8∶2、7∶3、5∶5、3∶7、2∶8、1∶10、0∶10）。通过干细胞和内皮细胞的形态、免疫荧光、碱性磷酸酶活性、成骨基因表达等从酶学、组织学、基因等不同方面观察各个比例血管内皮细胞对骨髓间充质干细胞成骨活性的影响。
第3代骨髓间充质干细胞的生长曲线显示：骨髓间充质干细胞的细胞倍增时间为39.9 h。免疫荧光染色结果显示，骨髓间充质干细胞表面特异性标志、内皮细胞表面特异性标志免疫荧光染色阳性。倒置相差显微镜观察结果显示，联合培养组不同比例的骨髓间充质干细胞和血管内皮细胞混合生长良好。共培养组茜素红染色结果显示，共培养比例为7∶3时钙结节计数为19.0±3.0，共培养比例为5∶5时钙结节计数为20.8±2.9，两者之间差异无统计学意义（P>0.05）；但均显著高于其他共培养组（P<0.01）。成骨诱导7 d，共培养比例为10∶0、10∶1、8∶2、7∶3和5∶5共培养组酶活性分别为：16.84±0.82、15.86±3.10、16.37±1.33、17.99±1.98和17.49±0.87，差异无统计学意义（P>0.05），但均显著高于其他共培养组（P<0.05）；随着诱导时间延长，碱性磷酸酶活性整体升高，7∶3共培养组（33.74±0.99）略高于5∶5共培养组（31.09±0.87），二者均显著高于其他共培养组（P<0.01）。定量PCR检测结果显示，7∶3共培养组成骨相关基因OCN和RUNX2的表达均显著高于其他共培养组（P<0.05）。
由骨髓间充质干细胞诱导的内皮细胞能增强骨髓间充质干细胞的成骨活性；当骨髓间充质干细胞与血管内皮细胞以7∶3比例混合时，骨髓间充质干细胞碱性磷酸酶活性最强，成骨相关基因表达量最高，成骨能力最强。
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在骨组织工程的研究中，血管是一个值得重视的因素[1,2,3]。目前，骨组织工程血管内皮细胞多取材于大血管或微血管，来源有限，常常会对机体造成二次损伤，此外，成熟的血管内皮细胞体外培养扩增中细胞易老化，扩增数量有限[4]。Cho等[5]和肖海波等[6]发现，骨髓间充质干细胞（bone marrow mesenchymal stem cells，BMSC）在一定条件下可以向内皮细胞分化，同时证明诱导分化来的血管内皮细胞具有成熟血管内皮细胞的功能，在人工基底膜上可形成血管结构，故一些学者将BMSC与血管内皮细胞联合培养应用于骨组织工程中[7,8]。然而，BMSC属于未分化的干细胞，血管内皮细胞在共培养系统中具有双向作用，既可以为BMSC的成骨分化提供营养物质，又可通过其分泌的血管内皮生长因子（vascular endothelial growth factor，VEGF）等细胞因子影响BMSC的骨向分化，如何协调两种细胞在骨组织工程中的相互作用，本实验拟通过内皮向诱导BMSC形成血管内皮细胞，解决血管化骨组织工程中的血液供应问题，同时将诱导后形成的血管内皮细胞与BMSC建立不同比例的共培养系统，探讨最佳成骨成血管的共培养系统，为体外构建血管化骨组织工程奠定基础。
