因外伤或疾病等因素造成的骨缺损以及环境或年龄等因素引起的骨质疏松症等是临床上常见的骨科疾病，包括种子细胞、生物材料以及生长因子的骨组织工程学为骨科疾病的治疗提供了新的思路和方法。研究表明，骨髓间充质干细胞不仅可以在体外诱导条件下分化为成骨细胞，在体内环境下粘附于特定载体时也具有向成骨细胞方向分化的能力。为了更好地将骨髓间充质干细胞应用于骨组织的修复，阐明其向成骨细胞分化的影响因素及促进受损组织修复的机制是十分重要的。随着植介入医疗器械的广泛使用，植入材料对组织细胞的改重建有重要的影响，纳米级羟基磷灰石（nano-size of hydroxyapatite, n-HA）比微米级羟基磷灰石（micro-size of hydroxyapatite, μ-HA）材料具有更好的生物活性、相容性、降解性和骨传导性，目前n-HA和μ-HA对BMSCs向成骨细胞分化的影响尚不清楚，我们进行了n-HA和μ-HA对（rat bone marrow-derived mesenchymal stem cells, rBMSCs）向成骨细胞方向分化的影响的比较性研究。

首先采用微波化学合成的方法制备μ-HA，采用化学沉淀的方法制备n-HA。研究表明μ-HA和n-HA均可以诱导rBMSCs向成骨细胞分化，这可以从成骨特异性因子的mRNA和蛋白表达方面得到证实，诱导后的rBMSCs聚集形成结节，尤其是n-HA组。利用RT-PCR检测成骨细胞相关因子碱性磷酸酶、核心结合因子α1和Ⅰ型胶原的mRNA的表达，并检测碱性磷酸酶和Ⅰ型胶原等成骨细胞相关蛋白的表达，结果表明n-HA比μ-HA诱导rBMSCs表达更多的成骨细胞相关因子，最适浓度是200μg/mL。地塞米松、β-甘油磷酸钠和抗坏血酸磷酸盐是常用的诱导药物，本实验结果显示当n-HA和化学因素联合作用于rBMSCs时，明显增加的成骨细胞相关因子的表达显示了不同因素的协同作用。

羟基磷灰石是硬组织工程的重要支架材料，研究结果表明n-HA比μ-HA更有利于诱导rBMSCs向成骨细胞方向分化，因而n-HA更适合作为组织工程支架材料。本研究探讨了生物材料微环境对rBMSCs分化的影响，有助于丰富干细胞分化调控理论，增加BMSCs定向分化的效率，为组织工程种子细胞的研究应用提供参考。

图: 纳米羟基磷灰石和微米级羟基磷灰石对大鼠骨髓间充质干细胞向成骨细胞分化的影响