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随着骨组织工程研究的不断发展,种子细胞的来源、培养、诱导、增殖、分化等研究成为近年来骨组织工程进行研究的热点。间充质干细胞具有能大量增殖、分化为多种组织细胞和表达外源目的基因等优点,并且可以在特定的条件下定向向成骨细胞分化,因其可能成为用于临床的组织工程化骨种子细胞而受到越来越多的关注。近年来体外冲击波疗法正被广泛的用于治疗骨不连、骨折延迟愈合和股骨头坏死以及运动系统慢性劳损性疾病,并取得了很好的疗效。人们发现,机械物理刺激促使间充质干细胞分化。冲击波作为一种机械物理刺激能够促使间充质干细胞向成骨细胞分化,但这一过程不是自发完成的,其中可能涉及到多条信号通路的调控,其中MAPK通路可能起着极其重要的调节作用,但具体通过MAPK传导路途径的ERK、JNK以及p38MAPK通路中哪一条通路参与以及各通路在诱导成骨分化过程中的作用尚不十分清楚。本试验通过前期获得最佳冲击波(工作电压为8.5kv,作用频次为120次)作用于分离培养后的人骨髓间充质干细胞,设立空白对照组,并分别加入ERK、JNK以及p38MAPK通路抑制剂,通过western blot检测ERK、JNK以及p38MAPK的磷酸化以及MAPK通路作用底物AP-1(c-fos和c-jun mRNA)的表达。用MTT法检测细胞增殖,用成骨特性鉴定的方法(钙-钴法染色检测碱性磷酸酶的表达及其活性、Von Kossa染色检测钙结节和钙沉积量的检测)判断冲击波是否诱导人骨髓间充质干细胞向成骨细胞分化,研究ERK、JNK、p38 MAPK通路在体外冲击波诱导下人骨髓间充质干细胞向成骨细胞分化过程中的作用。本研究发现在冲击波诱导人骨髓间充质干细胞诱导向成骨细胞分化过程中,通过Western blot方法证实ERK、JNK以及p38MAPK通路均早期磷酸化激活,提示ERK、JNK以及p38MAPK通路均参与了成骨细胞增殖、分化。应用ERK、JNK以及p38MAPK通路相应的阻断剂研究结果表明:ERK通路促进人骨髓间充质干细胞增殖,抑制ERK通路后细胞增殖作用明显降低。抑制JNK通路后向成骨细胞分化作用虽有降低,但不具有统计学意义;对细胞增殖未见有明显作用。抑制p38MAPK通路后MAPK作用底物AP-1 (c-fos和c-jun mRNA)表达明显受抑制,成骨鉴定证实向成骨细胞分化作用明显降低,并呈剂量依赖性;低浓度的p38MAPK抑制剂反而促进细胞增殖。应用阻断剂后行同样条件进行诱导,提示p38MAPK通路是冲击波诱导人骨髓间充质干细胞诱导向成骨细胞分化的主要途径。