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目的探讨在高浓度葡萄糖环境下,骨形态发生蛋白7(bone morphogenetic protein7,BMP-7)对成骨细胞分化能力的影响机制。方法取小鼠颅顶前成骨细胞亚克隆14(MC3T3-E1 Subclone 14,MC3T3)标准细胞株,按其培养环境分为四组:5.5mmol/L葡萄糖组(对照组),5.5mmo1/L葡萄糖+100 ng/mL BMP-7 组,25 mmol/L 葡萄糖组,25 mmol/L 葡萄糖+100 ng/mL BMP-7组。培养1d、3d、5d、7d,采用噻唑蓝(MTT)法检测细胞增殖情况。经成骨诱导后培养 1d、3d、5d、7d,检测 MC3T3 细胞碱性磷酸酶(alkaline phosphatase,ALP)的活性。将MC3T3经成骨诱导培养21d后,茜素红溶液染色观察矿化结节数目形态。细胞经罗丹明-鬼笔环肽染色,用激光共聚焦显微镜观察BMP-7作用于MC3T3细胞24h后的细胞骨架形态变化。荧光实时定量PCR (quantitative real-time PCR,RT-qPCR)检测BMP-7作用MC3T3细胞48h后,成骨基因特异性转录因子2(Runx2),骨钙素(osteocalcin,OCN)、碱性磷酸酶(ALP)的 mRNA 表达。结果1. MTT实验结果表明,25 mmol/L葡萄糖可抑制MC3T3细胞增殖(P<0.05),而加入BMP-7后可提高细胞增殖率(P<0.05)。2.高糖浓度抑制MC3T3细胞ALP活性,BMP-7能够上调实验组ALP活性。3.BMP-7可以促进成骨细胞分化成骨,茜素红染色表明,实验组矿化结节数目增多,体积增大。4.罗丹明-鬼笔环肽结果显示,对照组细胞骨架成束状铺开,交织成网,较为均匀。高糖组细胞微丝解聚成团状,模糊不清,BMP-7能够改善实验组F-actin形态。5.RT-qPCR结果显示BMP-7 可促进 MC3T3 细胞的 ALP、OCN 及 Runx2(P<0.05)的表达。结论高浓度葡萄糖可抑制成骨细胞的增殖及ALP活性,破坏细胞骨架结构,抑制成骨基因表达。BMP-7可以在高糖环境下提升细胞增殖率和ALP活性,促进成骨关键基因表达,从而促进细胞的成骨分化,同时改善细胞在高糖环境下受到破坏的细胞骨架形态。目的研究高糖环境下不同浓度骨形态发生蛋白7 (bone morphogenetic protein7,BMP-7)对成骨细胞增殖分化的影响。方法取小鼠颅顶前成骨细胞亚克隆14(MC3T3-ElSubclone14,MC3T3)细胞在高浓度葡萄糖(25mnmol/L)环境下培养,分别添加BMP-7 0 (对照组)、50、100、200ng/mL四组。噻唑蓝(MTT)法检测不同浓度BMP-7作用1d、3d、5d、7d后的细胞增殖情况。经成骨诱导后培养1d、3d、5d、7d,检测MC3T3细胞碱性磷酸酶(alkalinephosphatase,ALP)的活性,21d细胞经茜素红染色观察钙结节数量。用罗丹明-鬼笔环肽来染色细胞微丝结构,24h后以激光共聚焦显微镜观察MC3T3细胞骨架的形态,荧光实时定量PCR (quantitative real-time PCR,RT-qPCR)检测BMP-7作用48h后成骨基因特异性转录因子2( Runx2 )、骨钙素(osteocalcin,OCN )的mRNA表达。结果MTT结果显示,0～200ng/mL的BMP-7均可促进细胞增殖,在各时间点,200ng/mLBMP-7组吸光度值最高,与对照组相比,差异有统计学意义(P<0.05);ALP活性检测结果显示,同一时间点,BMP-7呈浓度依赖性提升ALP活性并促MC3T3细胞矿化,100、200ng/mLBMP-7组与对照组相比,差异有统计学意义(P<0.05); 21d茜素红染色随浓度上升钙结节数量增多;将对照组的基因表达水平定义为1,RT-qPCR结果显示,实验组基因表达量均有增加,其中200ng/mL浓度的BMP-7组细胞基因表达量最高,差异有统计学意义(P<0.05);细胞骨架观察显示,高浓度葡萄糖下细胞胞体变小,微结构被破坏,骨架不清,加入BMP-7微丝解聚情况缓解。结论BMP-7在高糖环境下能有效促进MC3T3细胞增殖分化,这一作用有其阈值,且在0～200ng/mL范围内对MC3T3细胞的促进作用随BMP-7浓度的增高而增强。