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目的探讨突变型HIF-1α(hypoxia-inducible factor-1α,低氧诱导因子-1α)修饰的骨髓间充质干细胞(BMSC)来源的外泌体(BMSC-Exo)对关节软骨的保护作用及联合小牛真皮来源软骨再生支架治疗家兔早期软骨部分缺损。方法体外实验:BMSC以及软骨细胞的培养;突变型HIF1-α修饰BMSC分泌的外泌体(BMSC-Exomu)及正常BMSC分泌的外泌体(BMSC-Exonor)用超高速离心法提取;Western blot(免疫蛋白印迹技术)检测BMSC-Exo的表面蛋白标记物;炎症介质TNF-α诱导软骨细胞凋亡,给予BMSC-Exomu和BMSC-Exonor,阿利辛蓝染色察看软骨基质的分泌情况;MTT实验检测软骨细胞活性情况;JC-1线粒体膜电位检测软骨细胞凋亡情况;Western blot分析MAPKs(丝裂原活化蛋白激酶)和AKT(苏氨酸激酶)细胞信号通路在BMSC-Exos调节细胞凋亡过程中的作用。体内实验:12只新西兰兔均行前交叉韧带断离术及部分软骨层缺损术,构建软骨部分缺损动物模型,将其分为四组,分别为单纯缺损组、支架植入治疗组、支架+BMSC-Exonor治疗组、支架+BMSC-Exomu治疗组。术后4周取实验兔双侧膝关节,通过大体观察、HE(苏木素-伊红)染色、蕃红O-快绿染色,察看和比较各组中软骨缺损的治疗效果。结果提取的BMSC-Exos通过扫描电镜观察,其形状似圆形或近圆形,直径约40～100nm。Western blot显示外泌体表面特异性蛋白CD63、CD81。体外实验发现,对TNF-α介导的软骨细胞凋亡中,BMSC-Exonor和BMSC-Exomu均能发挥保护作用,且后者强于前者。随着BMSC-Exomu浓度的增加软骨细胞的增值活性增强,TNF-α诱导凋亡的能力减弱。BMSC-Exos作用后,ERK和P38细胞信号通路中蛋白的磷酸化水平降低而AKT细胞信号通路的蛋白磷酸化水平升高,且BMSC-Exomu的作用强于BMSC-Exonor。体内实验发现,与其他各组相比,支架+BMSC-Exomu组的软骨修复作用最强、膝关节炎的症状较其他几组均有明显好转,其缺损面透明软骨形成最多,软骨细胞新生最多,软骨基质分泌最多。结论在TNF-α诱导的软骨细胞凋亡中,与BMSC-Exonor相比,BMSC-Exomu对软骨细胞具有更强的保护作用,MAPKs和AKT细胞信号通路参与该过程。BMSC-Exos的应用对于关节炎导致的家兔软骨部分缺损具有较好的辅助治疗效果。