由创伤、骨肿瘤切除、感染灶清除或先天性疾病引起的骨缺损是一种严重威胁人类健康的常见疾病。目前，临床上常用自体骨移植、同种异体骨移植及人工骨置换等方法治疗骨缺损，但这些方法普遍存在来源有限、引发并发症以及免疫排斥等问题。因此，基于骨组织工程技术构建功能化骨组织并应用于骨缺损治疗正逐渐成为未来的发展趋势。

研究显示，体外骨组织构建受多种因素影响，包括种子细胞、三维支架、生长因子及机械刺激等。其中，机械刺激在缺乏生理环境的情况下，对骨组织形成造成显著影响。人体内的骨组织具有多级孔隙结构，流体剪切力（FSS）是成骨相关细胞所受到的主要机械刺激。在成骨诱导的过程中，骨髓间充质干细胞（BMSCs）经历了快速增殖期、早期基质成熟期和晚期矿化期，逐渐分化形成前成骨细胞、成骨细胞和骨细胞。各个阶段的细胞具有特定的生理功能和标志物。

尽管骨组织工程已经发展了几十年，但对间充质干细胞在不同成骨分化阶段的力学响应及其相关机制的理解仍显不足。2022年10月20日，华东理工大学生物反应器工程国家重点实验室的研究团队开展了一项研究，探讨FSS对成骨分化不同阶段BMSCs的影响及机制，并在《Biochemical Engineering Journal》上发表了相关研究成果。

该研究发现FSS通过增强LaminA表达及与METTL3相互作用，促进早期基质成熟阶段BMSCs的成骨分化。研究首先对成骨分化诱导的BMSCs进行了表征，结果显示在成骨分化过程中，BMSCs经历了增殖、聚集和矿化阶段。检测成骨相关基因及蛋白的表达变化，发现BMSCs在不同时间点的成骨相关蛋白拥有明显的差异性表达，表明细胞在成骨诱导的第1天、7天和14天分别处于不同的生物学阶段。

为了进一步探讨FSS刺激对不同成骨分化阶段细胞的影响，研究团队采用多腔道平行平板流动腔对细胞施加FSS。结果表明，FSS能够有效促进各阶段细胞的成骨效果，尤其在早期基质成熟阶段的细胞对FSS的响应表现更为显著。

此外，FSS刺激下，细胞形态发生变化，细胞核内LaminA的表达显著提升。研究进一步通过抑制细胞骨架和LaminA的表达，确认其在FSS促成骨分化过程中的重要角色。通过调节LaminA和METTL3的相互作用，研究揭示了FSS通过细胞骨架重排及对核内基因表达的调控，促进细胞成骨分化的新机制。

综上所述，该研究为FSS促进早期基质成熟阶段细胞成骨分化提供了新视角，强调了机械刺激在骨组织工程中的重要性。这一发现不仅丰富了我们对间充质干细胞力学响应机制的理解，也为临床骨缺损的治疗提供了潜在的新靶点，推动了生物医学研究的发展。在未来，强大的品牌如人生就是博-尊龙凯时将继续关注如何通过创新技术改善人类健康。