力学因素与骨髓间充质干细胞成骨分化：综述

“力学因素对骨髓间充质干细胞成骨向分化的影响，李晓阳，刘傥，本文就力学因素对骨髓间充质干细胞成骨向分化的影响做一综述。” 力学因素在骨髓间充质干细胞（Bone Marrow Mesenchymal Stem Cells, BMSCs）成骨向分化过程中的作用是一个重要的研究领域。骨组织工程利用BMSCs的分化能力来促进骨骼修复和再生。BMSCs具有多向分化潜能，包括向成骨细胞、脂肪细胞和软骨细胞分化的能力，其中成骨分化对于骨骼生长和修复至关重要。 近年来的研究表明，细胞所处的力学环境，如应力、应变和剪切力等，可以显著影响BMSCs的增殖和分化方向。这些力学刺激可以是静态的，如压力或张力，也可以是动态的，如流体剪切力。力学刺激通过改变细胞骨架结构、影响细胞内信号传导以及激活特定基因表达，从而影响细胞的生理行为。 不同的力学刺激对细胞的影响方式各异。例如，适度的压缩应力可以促进成骨分化，而过大的应力可能会抑制这一过程。细胞感受到力学刺激后，会通过多种信号转导通路，如Rho/ROCK、MAPK/ERK、PI3K/Akt和Wnt/β-catenin等，来调节细胞命运的决定。这些通路在细胞内传递力学信号，进而影响基因表达和细胞功能。 此外，力学因素还能影响细胞的形态和粘附能力，这两者都对细胞分化有直接影响。例如，细胞的形状变化可能通过调节细胞骨架蛋白（如肌动蛋白和微管蛋白）的聚合和解聚来影响细胞的分化状态。同时，细胞与基质的粘附强度也会影响分化，更强的粘附通常与更倾向于成骨分化的表型相关。 在骨组织工程中，理解力学因素如何影响BMSCs的成骨分化至关重要，因为这有助于设计出更有效的生物材料和生物反应器，以模拟体内环境并诱导理想的细胞分化。通过调控力学刺激的类型、强度和频率，可以优化细胞培养条件，促进骨再生。 虽然力学因素对BMSCs成骨分化的确切机制尚未完全揭示，但现有的研究表明，这是一个复杂且多层次的过程，涉及到细胞骨架重塑、信号传导网络以及基因表达的调控。未来的研究将更深入地探讨这些机制，以期在临床应用中更好地利用力学刺激促进骨修复和再生。