[目的]通过将绿色荧光蛋白(GFP)标记的大鼠骨髓间充质干细胞(rBMSCs)在体外培养后,移植到骨质疏松大鼠体内,探究GFP-rBMSCs在骨质疏松大鼠体内的分布,以及对大鼠骨密度及骨微结构的影响。[方法]1.培养绿色荧光蛋白(GFP)标记的大鼠骨髓间充质干细胞(rBMSCs)及测定其表面特异性抗原CD34、CD44、CD45、CD90。2.48只3月龄雌性SD大鼠随机分成2组,即手术组(n=24)和假手术组(n=24),手术组行切除卵巢术。24周后大鼠骨质疏松模型建立成功,将手术组24只大鼠随机分为2组:对照组(n=12)及干细胞移植组(n=12)。3.流式细胞仪进行细胞计数及细胞周期的检测。干细胞移植组:大鼠尾静脉回输1ml骨髓间充质干细胞(1X106个细胞/ml,生理盐水重悬),每2周回输一次。对照组:大鼠尾静脉回输1ml生理盐水,每2周回输一次。4.随机选取两组大鼠各6只,大鼠麻醉剃毛后,放入小动物活体成像仪,按Oh、48h、72h的时间点,示踪GFP-rBMSCs移植后在大鼠体内的迁移与分布的过程。5.干细胞移植4周后,两组大鼠分别提取血清、腰椎及股骨。流式细胞仪检测股骨骨髓腔内细胞荧光的表达;股骨骨髓腔内细胞涂片后在倒置荧光显微镜观察并拍照;6.Micro-CT检测腰椎显微结构、HE染色观察股骨骨小梁情况。7.使用ELISA试剂盒检测两组大鼠血清I型前胶原N端前肽(PINP)的含量。8.大鼠骨组织研磨后提取蛋白,检测成骨细胞特异性标志物碱性磷酸酶(ALP)及破骨细胞特异性标志物抗酒石酸酸性磷酸酶(TRAP)的活性表达水平。9.统计学分析使用SPSS 22.0进行实验数据的分析和处理,实验数据以均数土标准差(x+s)表示,采用t检验比较两独立样本,P<0.05认为存在统计学差异。[结果]1.GFP-rBMSCs在荧光显微镜下主要表现为:梭形、纺锤形,少数为多角形,呈放射状排列,表现为明亮的GFP绿色荧光。流式细胞仪显示,CD44、CD90表达为阳性,而CD45、CD34表达为阴性。2.小动物活体成像观察示干细胞移植组Oh时无GFP荧光信号的表达,48h及72h可收集到GFP荧光信号表达,72h收集的GFP荧光信号强度大于48h。在大鼠组织器官有荧光信号的表达,但无法准确观察到GFP-rBMSCs在大鼠骨组织中的分布。对照组在Oh、48h、72h均没有检测到GFP荧光表达。3.GFP-rBMSCs移植4周后,流氏细胞仪检测两组大鼠骨髓腔中GFP的表达显示,干细胞移植组荧光信号强于对照组荧光信号,存在统计学性差异(P<0.05)4.大鼠股骨骨髓腔中细胞在荧光显微镜下检测显示,干细胞移植组发现GFP表达的荧光信号,对照组并未发现荧光表达,存在统计学性差异(P<0.05)。5.Mirco-CT示,干细胞移植组的骨密度、骨小梁数量、骨体积、组织体积、骨体积分数均升高,有统计学差异(P<0.05);骨小梁分离度低于对照组,存在统计学差异(P<0.05);骨小梁平均厚度虽数值上偏高,但差异性不显著(P>0.05);6.两组大鼠股骨HE染色示,干细胞移植组较对照组骨小梁数量增多、变厚、变粗,小梁间间距减少、连续增多、游离端减少;7.检测两组大鼠血清中P1NP的含量,干细胞移植组较对照组有所升高,有统计学性差异(P<0.05).8.两组大鼠骨组织研磨后进行碱性磷酸酶(ALP)及抗酒石酸酸性磷酸酶(TRAP)活性表达水平的测定,结果显示:干细胞移植组ALP活性表达水平较对照组明显升高,有统计学性差异(P<0.05);干细胞移植组TRAP活性表达水平较对照组降低,有统计学性差异(P<0.05)。[结论]1.骨髓间充质干细胞移植对大鼠骨质疏松症有治疗的作用。2.小动物活体成像可观察到绿色荧光蛋白标记的骨髓间充质干细胞移植后在大鼠体内的分布时空特征,并可迁移至大鼠股骨骨髓腔中。