自體骨髓移植沒有排斥反應，可為移植部位提供豐富的成骨細胞，更早啟動骨癒合過程。對骨折端注射的再次損傷性刺激，可促使軟骨組織釋放更多的成骨活性物質，激活成骨活性物質的生物活性，提高成骨活力，促進新骨形成，加快骨折癒合過程。
臨床運用骨髓液治療的機制源於骨髓基質細胞具有成骨誘導能力。由於骨髓基質細胞不具有骨傳導能力，故治療骨缺損時需結合骨傳導材料，如羥基磷灰石粉末。由於骨髓成骨祖細胞含量稀少，每10萬個中僅有1個，因此必須達到一定的量才能具有成骨誘導能力。究竟每個穿刺點應取多少骨髓量尚無定論，一般認為以取3~5ml為宜。
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