如上所述在骨折愈合过程中，骨痂在组织学上有个连续变化过程。至少在开始时，骨膜提供了一种细胞，正是这种细胞经调制成为前骨痂和纤维软骨骨痂中的成纤维细胞和成软骨细胞，随着骨痂血供的成熟和骨形成的开始，外骨膜和骨髓干细胞中的未分化细胞产生多功能细胞，这一形式只是参与骨折愈合的细胞的一部分。
1. 破骨细胞的来源
　　Harvard等在研究两栖类肢体再生时骨中细胞的来源时，向动物体内注射3H-Tdr等到在血液中被标记的细胞只剩下单核细胞和巨噬细胞时，截去肢体，此后在不同时期对再生组织取样。结果发现，在愈合过程中骨表面上的一些破骨细胞有标记的放射性核素，从而首次证明破骨细胞可能由循环中的细胞衍生而来。
　　Gothlin等在1对异体供生的小鼠的骨折愈合中观察到了类似的情况。他们使2只动物通过皮瓣共享1套血液循环。其中1只动物用x线照射杀死骨髓细胞然后造成骨折。在两鼠之间的循环被夹持住的情况下，给正常动物注射3H-Tdr，当血中被标记细胞只剩单核和巨噬细胞时，放开夹子，建立两鼠间的循环。对骨痂取样，结果骨痂中惟一被放射性核素标记的细胞是破骨细胞。
　　对先天性破骨细胞功能异常的动物的研究也证明了这一点。对通过照射造成石骨症的小鼠输入同窝小鼠的脾细胞或骨髓细胞可治愈石骨症。将病鼠与另一同窝动物联体共生也可达到治愈的目的。临床上也证明了类似的问题，一次Coccia遇到1个患先天性石骨症的女婴，他从她的1个同胞哥哥给她移植了骨髓，放射学检查证明不但多余的骨被吸收了而且并发的视力和听力缺陷(因骨压迫神经)也得到了改善。重要的是发现患者破骨细胞的核中带有异染色体(性染色体)，这表明这个病人实际上是1个人嵌合体。
　　虽然我们可以断定破骨细胞来源于循环中的单核细胞和巨噬细胞，但详细的发育过程还不清楚。当人的单核细胞或鼠类腹膜巨噬细胞放人用放射性钙标记的骨的培养液中时，也可以看到细胞聚集成多核的并进入骨颗粒中，同时放射性钙进人培养液中。显微镜下可见这些细胞进行着活跃的骨吸收，但从形态上看它们不像破骨细胞，它们虽然有丰富的溶酶体，其中含有酸性水解酶，但它们没有破骨细胞特有的刷状缘亮带。这可能说明在这一实验系统中这些细胞不能得到充分的分化、而这种分化只有在体内骨微环境中提供的局部因子的作用下才能完成。已知血浆中有一种破骨细胞激活因子(OAF)，它是血沉综黄层细胞的一种淋巴因子，在体内能加速骨的吸收，体外研究表明，一些局部因子在维持吸收时的内环境方面是很重要的。

2. 成骨细胞-骨细胞的来源
　　鹑-鸡嵌合体系统可以很好的证明成骨细胞-骨细胞可以由软骨细胞和骨髓基质网状细胞衍生而来。当鹌鹑软骨片接种在鸡的绒毛膜尿囊膜上时，一些软骨细胞从它们的陷窝中释放出来，并形成一种类似于外骨膜的生骨组织。所有这些细胞和正在产生骨膜骨的成骨细胞都有供体鹌鹑细胞的典型核染色体。而其余的软骨细胞则在各自的陷窝内产生粗状的胶原纤维，这些纤维具有骨胶原的典型特征。

3. 骨髓的生骨作用
　　关于骨髓的成骨作用已有几十年的临床经验，红骨髓处骨折形成坚硬骨小梁的速度比脂肪黄骨髓处骨折要快；当将红骨髓移植到免疫豁免区(如眼前室)便生成新骨。临床上外科大夫总喜欢用红骨髓去填充大的骨缺损。
　　Burweell对兔的实验表明，骨库中的材料(异体或异种移植物)，如果充满自体骨髓，可以达到最大的生骨能力。将这种异体-自体复合物移植到脊柱旁肌肉中，也能有效地生骨。Burweell认为这是由于骨髓中的未分化的网状细胞被诱导形成了新骨，而不是肌肉中的细胞被诱导形成新骨的。当移植物的骨性部分充满了死亡了的骨髓细胞时，便没有新骨形成。当供体家兔预先注射3H-Tdr以给结缔组织中的干细胞作上标记，当宿主家兔中的移植物生成新骨时，移植物中新的成骨细胞和骨细胞没有被标记的；而如果用受3H-Tdr标记过的家兔的骨髓细胞充满移植物时，那么新产生的成骨细胞和骨细胞则带有标记核素。
　　复合移植物的最佳功能要求骨髓细胞与移植骨的比例要合适。用家兔作的实验表明，当每毫克移植物中含2 000个自体骨髓细胞时能达到与自体移植物相等的生骨能力。进一步研究表明，这些细胞在培养中4d后仍保持生骨能力。当复合移植物中含有的自体骨髓细胞低于最佳值时，在术后如果多次注射PH(植物凝聚素)可能得到充分有效的成骨。PHA有促丝裂功能。
　　自体骨髓细胞可以通过胸骨和转子穿刺而获得，如果需要可在具有PHA的介质中培养，直到有足够的细胞数目。用体外培养的方法可以证明，骨髓中含有干细胞和生骨潜能细胞，这些细胞中有些不需要任何诱导就能形成成骨细胞，这类细胞称为确定生骨前体细胞。而另外一类细胞需要一种诱导物(如尿囊上皮和脱矿骨基质)才能表达出生骨能力，这类细胞称为可诱导生骨前体细胞。可见生骨前体细胞是骨髓中的固定成分，这个群体的大小随年龄而减，它们对放射性照射很敏感。
　　DOPC只有在骨髓中才有，IOPC已报道在脾、胸腺、外周血及腹膜液中都有。血管IOPC在异位骨形成中起着重要的候补作用。Danis等在肌腱、真皮、皮下组织和肌肉中也发现了IOPC，这类细胞对骨诱导有反应和骨髓细胞是一样的。
　　骨髓-骨复合移植物移植成功的可能，对骨髓细胞补体的依赖性大于对骨和骨诱导能力的依赖性。如果是这样的话，那么那些预定要进行移植的病人，应该在1 d中骨髓细胞增殖能力最强的时候进行骨髓取样才是最适当的。从Maure的实验我们知道，人骨髓网状细胞在前半夜表现出1个丝裂峰期，同时也出现1个结缔组织(胶原和糖胺多糖)产生和周转的高峰期。这一设想得到了动物实验的支持，对大白鼠在1 d内不同时间造成标准腓骨中段缺损，并立即用自体骨、新鲜脱钙异体骨或冷冻干燥骨填充，3周后对愈合情况进行：临床和组织学评价，结果表明在夜间进行的移植愈合得比白天进行的移植愈合得要好。这一结果并不使人感到意外，它符合大鼠皮质骨生长的昼夜代谢节律。四环素标记表明，大鼠在夜间皮质骨生长速度不论是外骨膜还是内骨膜都明显大于白天。