绝大多数组织工程研究是将间充质干细胞与支架生物材料联用，并加入诱导间充质干细胞向软骨细胞分化的因子，移植到软骨缺损部位，促进软骨再生，从而达到修复软骨的目的。间充质干细胞能够向软骨细胞分化，能分泌细胞外基质合成所需的营养物质，生物材料具有精确的形状和显微结构，性能稳定、无毒、生物相容性好，与间充质干细胞植入软骨缺损部位后可降解，有助于间充质干细胞的软骨分化从而促进新软骨的形成，二者联用后可以更好地发挥软骨修复作用。目前最常见的支架生物材料有胶原蛋白凝胶、琼脂糖、富血小板纤维蛋白凝胶和3D支架等，这种组织工程方法已在动物软骨损伤模型中取得较好的效果，其临床研究也已展开。
 

2004年GUO等将体外培养的自体间充质干细胞封装于生物陶瓷支架β-磷酸三钙中，植入绵羊骨关节炎模型的关节软骨缺损处（手术钻孔，关节软骨缺损部位直径为8mm，深度为4mm），结果发现受损软骨表面发生了软骨再生，且糖胺聚糖水平明显增加。2008年MRUGALA等从绵羊骨髓中分离出骨髓间充质干细胞，然后在该细胞中加入壳聚糖和生长因子并包裹在纤维蛋白凝胶中，植入绵羊骨关节炎模型的关节损伤部位（手术钻孔，关节软骨缺损部位直径为4mm），对照组只给予绵羊骨髓间充质干细胞，2个月后组织学分析显示，绵羊骨髓间充质干细胞与壳聚糖以及生长因子联用可以促进软骨缺损部位新生透明软骨的形成，对照组病情缓解，但未见新生软骨。2014年KIM等探讨自组装多肽水凝胶包封间充质干细胞在治疗大鼠骨关节炎模型中的作用，结果发现自组装多肽水凝胶包封间充质干细胞对骨关节炎大鼠膝关节起到软骨保护作用，抑制炎症因子水平和凋亡生化标志物的表达，并降低其软骨下骨密度。
 

出自《间充质干细胞治疗骨关节炎软骨损伤：作用、应用与问题》作者王新伟，赵英杰，常艳。