骨组织最容易受周围力学环境变化的影响，从而在形态结构和骨量上发生改变。适宜的机械刺激可抑制骨吸收并增加骨的生成。研究表明有许多离子通道与细胞的成骨分化有关，如Ca2+、K+等，但作为体内最主要的阴离子通道——氯通道，其作用还知之甚少。ClC-3为电压门控氯通道之一，早先被定义为容积敏感氯通道；近年研究表明ClC-3的作用不仅仅局限于细胞容积调控，它与细胞增殖、凋亡、破骨细胞的细胞内酸化调节等相关。成骨细胞在力学刺激下，伴随细胞容积的变化，是否是ClC-3介导了这种变化还不清楚。本研究通过细胞体外培养、体外加力实验、siRNA等技术探讨ClC-3作为力学刺激敏感氯通道的可能性。ClC型氯通道是一个基因家族，是电压门控氯通道。其中，ClC-3、ClC-4和ClC-5由于其基因序列相似而成为一个主要分支，为内体系统氯通道。近年许多研究发现， ClC-3氯通道可能与细胞的成骨分化有关。本研究通过自行研制的加力装置，对体外培养的小鼠成骨样细胞系MC3T3-E1进行持续性静压力刺激，成功建立了体外加压模型。通过倒置显微镜观察细胞形态变化，并用实时定量PCR检测其受压力后相关成骨因子和细胞内调节成骨分化的信号通路相关分子mRNA表达水平的变化，发现成骨细胞在受到持续性静压力后，细胞形态发生变化，成骨相关因子（Alp、Ocn、Bsp）以及Runx2和Wnt通路相关信号分子（β-catenin、Lrp6）的表达量都有明显升高，Tgf-β在力学刺激后降低，而Pvrl在压力刺激后并无明显变化。说明力学刺激能够影响成骨细胞的分化和增殖，并且Tgf-β、Runx2与Wnt信号通路是交互作用的,共同参与细胞的发育和分化。细胞受压后，氯离子通道ClC-3相对mRNA表达量显著增强，通过基因转染的方法分别将成骨细胞ClC-3氯通道进行抑制和过表达，发现内源性Clcn3表达被抑制后， Alp、Ocn、Bsp、Runx2、Lrp6及β-catenin的相对mRNA表达量随之降低，但Tgf-β和Pvrl的相对mRNA表达量是升高的。而将ClC-3氯通道过表达后，其结果与抑制后结果相反，这就从正反两方面证实了ClC-3氯通道对成骨相关基因及相关信号通路分子的表达有调节作用。使用基因转染的方法将成骨细胞ClC-3氯通道分别进行抑制和过表达后，再给予持续性静压力刺激，各基因的相对mRNA表达水平在转染后对压力刺激的反应趋势与细胞仅受压时相同。这说明了一定的力学刺激环境可以直接激活或通过容积变化间接激活成骨细胞ClC-3氯通道，进而后者可以平衡成骨活动与破骨活动二者的关系，在MC3T3-E1细胞的成骨分化过程中调节成骨相关基因的表达水平，从而也参与了成骨细胞的分化。通过本研究，建立了小鼠成骨样细胞系MC3T3-E1的体外加压模型，观察到压力刺激能够影响成骨细胞的分化，并且ClC-3氯通道对压力刺激敏感。并通过基因转染的方法，证实了ClC-3氯通道对成骨相关基因及相关信号通路分子的表达有调节作用，且压力刺激对成骨细胞的影响作用是通过ClC-3氯通道来介导的。本研究从细胞生理学的角度重新看待成骨细胞受力的问题，对已获得的成骨细胞力学信号传导机制进行新的解释和补充。