骨缺损是由创伤、骨肿瘤切除、感染灶清除或先天性疾病等原因引起的一种严重威胁人类健康的常见病症。在临床上，骨缺损的治疗通常依赖于自体骨移植、同种异体骨移植及人工骨置换等方法。然而，这些传统方法普遍面临着供体部位损伤、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性骨组织并应用于骨缺损治疗已成为未来的重要发展趋势。

研究发现，体外骨组织构建的过程受到多种因素影响，包括种子细胞、三维支架、生长因子以及机械刺激等。尤其是缺乏类似生理环境的机械刺激会对骨组织的形成产生显著影响。人体内的骨组织具有多级孔隙结构，由间隙液流动产生的流体剪切力（FSS）是促使成骨相关细胞所感受的主要机械刺激。骨髓间充质干细胞（BMSCs）在成骨诱导条件下经历快速增殖、早期基质成熟和晚期矿化等阶段，逐渐分化成前成骨细胞、成骨细胞及骨细胞，每个阶段的细胞都有其特定的生理功能及标志物。

近年来研究发现，不同类型的细胞在成骨分化过程中对机械刺激的响应各不相同。尽管骨组织工程的研究已有数十年，但对MSCs在不同成骨分化阶段的力学响应及其机制的理解仍然有限。

近期，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对流体剪切力对成骨分化不同阶段BMSCs影响的相关机制进行了研究，研究结果于Biochemical Engineering Journal上发表。此研究揭示了FSS通过增强LaminA的表达并与METTL3相互作用，促进早期基质成熟阶段BMSCs的成骨分化。

为探讨成骨分化各阶段细胞的生物学特性，研究首先对成骨分化诱导的BMSCs进行了阶段划分和表征。在成骨分化过程中，BMSCs经历了增殖、聚集和矿化等阶段。成骨相关基因及蛋白的表达检测结果表明，在成骨诱导的不同时间节点上（如1-3天、7天、14天），细胞表现出特定的基因和蛋白表达模式，表明了细胞在成骨过程中的不同阶段。

为了考察FSS刺激对各阶段细胞成骨分化的影响，研究团队使用了多腔道平行平板流动腔装置施加FSS。结果显示，FSS能够促进各阶段细胞的成骨效果，尤其在早期基质成熟阶段，FSS显著提高了成骨相关基因及蛋白的表达。

进一步的研究表明，FSS刺激能显著改变细胞形态，促进细胞骨架重排，尤其对于早期基质成熟阶段的细胞而言，表现得更为显著。此外，细胞的LaminA表达也随着FSS刺激而增强。细胞骨架与LaminA的相互作用被认为在FSS促进成骨分化中发挥了重要作用。

为深入阐明LaminA如何调控核内基因及蛋白表达影响细胞成骨分化，研究考察了LaminA与METTL3之间的相互作用。研究发现，FSS处理下，早期基质成熟阶段细胞的METTL3表达显著上升。使用METTL3的竞争性抑制剂后，COL-I、RUNX2、OCN及OPN的表达显著降低，从而抑制了早期细胞的成骨分化。

综上所述，该研究为了解FSS促进早期基质成熟阶段细胞成骨分化提供了新的视角。通过FSS刺激引起的细胞骨架-LaminA机械转导响应，可促进成骨相关基因及蛋白的表达。这一发现不仅对了解力学刺激如何影响BMSCs成骨分化提供了新的分子机制，还为临床骨缺损的治疗提供了潜在的靶点，进一步提升了不朽情缘MG在生物医疗领域的影响力。

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