目的 探究BMP4基因修饰骨髓间充质干细胞(BMSCs)复合壳聚糖对骨缺损大鼠的治疗作用及机制。方法 8周龄雄性SD大鼠随机分为对照组(Control组)、BMSCs-CS组和BMP4-BMSCs-CS组，每组10只，采用Micro-CT对各组大鼠桡骨进行影像学检查；采用HE染色观察各组大鼠骨缺损部位成骨情况；采用Van Gieson染色观察各组大鼠骨组织形态学变化并计算缺损区新骨形成面积百分比；采用Western blot检测各组大鼠骨组织中OCN、RUNX2、RANKL、OPG、Notch 1、Hes 1、Hey 1和Jagged 1蛋白表达情况；采用免疫荧光观察各组大鼠骨组织中CD31表达情况。结果 与BMSCs-CS组和Control组相比，BMP4-BMSCs-CS组大鼠截骨线完全消失，可见大量骨痂生成，皮质重建良好，髓腔再通；可见大量成熟度较高的骨基质形成并且新骨形成面积百分比明显升高；大鼠骨组织中OCN、RUNX2、OPG、Notch 1、Hes 1、Hey 1、Jagged 1和CD31蛋白表达水平明显升高，RANKL蛋白表达水平明显降低。结论 BMP4基因修饰增加骨髓间充质干细胞复合壳聚糖对大鼠骨缺损的修复作用，其机制与Notch信号通路激活有关。