骨质疏松症是一种以低骨量和骨组织微细结构破坏为特征，导致骨骼脆性增加，容易发生骨质的代谢性的疾病。骨质疏松症是以骨量减少、骨组织微细结构退化、破坏, 导致骨脆性和骨折危险性增加为特征的一种全身性、代谢性骨骼疾病。 年龄逐步增长或女性进入绝经期, 体内性激素水平的骤减、钙调节激素的分泌紊乱及微量元素的摄入不足是导致老年和绝经女性原发性骨质疏松症的重要病因。
原发性骨质疏松症分一型绝经后骨质疏松症和二型老年性骨病。一型是由于雌激素的缺乏所导致。二型是多见于60岁以上的老年人，但是女性的发病率仍旧是男性的发病率二倍以上。继发性骨质疏松症则多见继发于其它疾病，如性腺功能的减退症，甲状腺功能亢进、糖尿病、尿毒症等疾病。因此世界卫生组织 (WHO) 将骨质疏松症列为心血管疾病之后的第二位健康问题。
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骨质疏松发生的原因
成年前骨骼不断构建、塑形和骨重建，骨形成和骨吸收的正平衡使骨量增加，并达到骨峰值；成年期骨重建平衡，维持骨量；此后随年龄增加，骨形成与骨吸收呈负平衡，骨重建失衡造成骨丢失。骨重建在人类整个骨骼机制的各个阶段发挥了至关重要的作用。从细胞角度分析，骨重建由成骨细胞、破骨细胞和骨细胞等组成的骨骼基本多细胞单位实施。其中成骨细胞主司骨形成，由干细胞分化而成。
由于在骨质疏松性人群中，骨密度降低和骨折愈合能力的减弱是与间充质干细胞的缺失导致的成骨细胞分化和增殖能力减弱有关，干细胞疗法可以作为骨质疏松症的一种治疗的有效手段。
干细胞是一类具有多潜能性细胞，而且其在特定诱导条件下能向多种细胞系分化，来源丰富，获取途径比较方便。干细胞移植能从根本上改善病情，直接或间接增加成骨细胞数量。
间充质干细胞 (MSCs) 是来源中胚层存在于骨髓及多种组织中的多向分化的一类干细胞, 可向成骨细胞、脂肪细胞、软骨细胞及神经细胞等分化。MSCs符合干细胞所特有的自我更新和多向分化的潜能, 又不具有致畸胎瘤的风险； MSCs可分泌多种生长因子和细胞因子, 利于受损组织进行修复, 如MSCs通过分泌骨形成蛋白 (BMPs) 进行软骨、骨及肌腱等修复。因此MSCs刚被鉴定不久研究者就尝试利用MSCs移植治疗多种疾病。
目前公认的骨质疏松症发病机制是成骨细胞和破骨细胞在骨重塑过程中失衡，成骨细胞数量和活性降低，破骨细胞数量增加、功能活跃，导致骨形成减少，骨吸收增加，使骨吸收速率超过骨形成速率，造成骨质疏松。 成骨细胞起源于骨髓腔的一种多能干细胞———骨髓间充质干细胞（MSC）。
间充质干细胞的功能直接影响成骨细胞的数量和活性。有学者对10例17岁至90岁志愿者的间充质干细胞分化培养成骨2周,发现年龄较大者（≥55岁）的间充质干细胞成骨分化能力显著下降。 骨髓间充质干细胞的成骨分化能力与鼠的年龄和干细胞传代次数呈线性相关，干细胞成骨分化能力随年龄和传代次数增加而下降。
原发性骨质疏松症的发病机制大多与骨髓间充质干细胞的功能异常、细胞衰老相关。 作为脂肪细胞和成骨细胞的同源体, MSCs数量的减少或功能的缺损, 会直接引起骨质疏松症 , 因此, 系统或局部移植正常功能的MSCs被认为对治疗骨质疏松症 具有一定的疗效。 对MSCs与骨质疏松发病机制以及MSCs移植治疗骨质疏松症的研究结果表明，移植自体、同种异体MSCs或者基因修饰MSCs可以有效增加局部骨量，提高骨密度，增强骨力学强度，改善局部骨质疏松情况。
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