背景和目的:下颌骨缺损（Mandibular defect）作为一种常见的颌面畸形,严重影响患者的生理和心理健康。先天畸形、肿瘤、肿瘤术后和创伤等是导致下颌骨缺损（Mandibular defect）的主要原因。骨移植虽然是一种有效的修复方式,但传统的自体骨移植、异体骨移植及牵张成骨等修复方式仍面临着供体数量有限、免疫反应强烈及治疗周期较长等问题。近年来,研究发现多肽在发挥生物活性过程中具有明显的优势,其在体内能够以主动吸收的形式被机体高效利用,同时还具有改善元素吸收和矿物质运输、促进生长和再生以及免疫调节等作用。OP3-4（YCEIEFCYLIR）作为一种模拟骨保护素（OPG）的多肽,能够抑制破骨细胞生成,从而抑制骨吸收的过程,促进骨再生。然而OP3-4影响骨再生的相关机制仍不完全清楚,需要进一步深入探究。骨髓间充质干细胞（BMSCs）作为一类间充质干细胞（MSCs）,能够通过成骨向分化促进骨和骨髓的新生和重塑。而且,也有研究发现MSCs表达RANKL。因此,本课题拟通过相关的实验设计,探究多肽OP3-4通过促进BMSCs成骨向分化,进而促进下颌骨缺损再生的作用机制。预期成果将为下颌骨缺损的治疗和OP3-4在骨再生领域的应用提供新的思路,具有积极的科学意义。材料和方法:1.课题的第一部分为体内实验。通过构建大鼠下颌骨缺损模型,将8周龄雄性大鼠随机分为对照组、水凝胶组和水凝胶负载OP3-4组。建模2周和4周后,在全麻状态下经心脏灌注处死大鼠并获取下颌骨作为组织形态学评价对象。通过对石蜡切片进行苏木精-伊红（Hematoxylin and eosin,HE）染色和Masson染色观察下颌骨缺损再生情况;应用免疫组织化学（IHC）染色方法检测碱性磷酸酶（ALP）、runt相关转录因子（Runx2）及I型胶原（Coll）的表达情况,探究OP3-4对于下颌骨缺损再生的影响。2.课题的第二部分为体外实验。通过提取大鼠BMSCs,体外探究OP3-4促进BMSCs成骨分化的作用机制。在矿化诱导的条件下给予BMSCs浓度为200微摩尔/微升的OP3-4,通过蛋白免疫印迹（western blot）评估成骨分化相关标记物Runx2和Osterix的表达情况。通过加入AKT的抑制剂LY294002进一步验证在矿化诱导的条件下Runx2和Osterix以及信号通路相关因子AKT、GSK3β 以及 β-catenin 的表达情况,验证OP3-4 是否通过AKT/GSK3β/β-catenin通路促进大鼠BMSCs成骨向分化。结果:1.大鼠下颌骨缺损术后2周,HE染色和Masson染色结果显示:与对照组和水凝胶组相比,水凝胶负载OP3-4组纤维排列更规则,散在的点状或针状骨组织有轻微增多。术后4周,水凝胶负载OP3-4组出现大量新骨,水凝胶出现降解,结构变得更稀疏。IHC染色结果显示:术后2周,相对于对照组和水凝胶组,水凝胶负载OP3-4组ALP和Runx2阳性表达显著增加。术后4周,水凝胶负载OP3-4组呈现均一的Col1的阳性表达。2.Western blot结果显示:用含有浓度为200微摩尔/微升OP3-4的成骨分化诱导培养基培养大鼠BMSCs,Runx2和Osterix的表达相比其他三组显著增加。在含有浓度为200微摩尔/微升OP3-4的成骨分化诱导培养基培养大鼠BMSCs的同时,加入AKT抑制剂LY294002导致Runx2、Osterix、p-AKT/AKT、p-GSK3β/GSK3β 和 β-catenin 的表达显著降低。结论:多肽OP3-4通过AKT/GSK3β/β-catenin通路诱导骨髓间充质干细胞成骨向分化促进下颌骨缺损再生。