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多能性间充质干细胞(MSCs)属于骨髓基质前体细胞，具有向成骨细胞、成软骨细胞、成脂细胞和成肌细胞分化的能力。前期体内外实验证实， BMP9为BMPs家族中诱导成骨分化能力最强的因子之一，但是BMP9诱导成骨分化过程中所涉及到的具体分子机制还需要深入研究。为了观察SDF-1/CXCR4信号轴在BMP9促MSCs成骨分化过程中的作用，我们构建并鉴定过表达SDF-1重组腺病毒，并通过重组腺病毒技术过表达BMP9，检测对C3H10T1/2细胞中SDF-1及受体CXCR4mRNA和蛋白表达水平的影响；同时利用重组腺病毒或中和抗体干扰SDF-1/CXCR4，与BMP9先后作用于C3H10T1/2和HS5细胞，确定CXCR4在信号通路中的作用，并通过定量和染色测定碱性磷酸酶(ALP)表达，免疫细胞化学测定骨钙蛋白(OCN)表达，茜素红S染色测定钙盐沉积，real time PCR检测成骨相关转录因子Runx2、Osx、Plzf和Dlx5的表达，Western blot检测成骨分化信号通路Smad和MAPK的变化，以及荧光素酶报告基因检测Smad的变化。结果显示，成功获得过表达SDF-1的重组腺病毒Ad-SDF-1，BMP9能明显抑制C3H10T1/2细胞中SDF-1、CXCR4的表达，且具有剂量和时间依赖性；预先干扰SDF-1/CXCR4能明显影响由BMP9介导的早、中期成骨标志物ALP、OCN及早期转录因子Runx2、Osx、Plzf和Dlx5的表达和Smad、MAPK信号通路相关蛋白的变化；外源性SDF-1并不能影响晚期成骨标志物钙盐沉积；HS5细胞ALP活性的检测结果与C3H10T1/2细胞类似。提示SDF-1/CXCR4信号轴在由BMP9介导的间充质干细胞成骨分化早、中期过程中发挥重要作用。