静磁场是指磁感应强度和磁场方向不随时间变化的磁场,按照强度可以分为亚磁场（<5μT）、弱磁场（5μT～1 m T）、中强磁场（1 m T～1T）和强磁场（>1 T）。随着工业与生物医疗等科学技术的快速发展,使得人类有机会接触到更强的静磁场,最常见的强静磁场就是医院中使用的核磁共振成像扫描仪（MRI）。对于强静磁场的生物学效应,目前仅有少量的研究报道了短时间曝磁对脑、心脏及血液等的影响研究,而强静磁场对骨骼系统的影响研究还鲜有报道。铁是维持骨重建平衡的一个基本元素,已有大量的研究表明铁过载或铁缺乏都会影响成骨细胞和破骨细胞的生物学功能,最终引起骨质疏松。尽管磁场和铁有着天然的联系,但是有关磁场对细胞或机体铁代谢的调控还有待研究。因此,强静磁场对骨组织,包括骨组织细胞与骨骼整体的生物学行为如何影响?对骨组织铁代谢如何影响?对骨组织生物学行为的影响与骨铁代谢的变化是否有关系?本实验研究了成骨细胞（MC3T3-E1）、破骨细胞（由Raw264.7细胞诱导）和骨细胞（MLO-Y4）在16 T强静磁场下的生物学效应与细胞铁代谢的变化;利用2～4 T、6～8T及10～12 T强静磁场研究了强静磁场对正常小鼠骨骼结构与功能、在体骨组织细胞及骨铁代谢的影响;利用后肢去负荷模型诱导的骨质疏松小鼠,研究了强静磁场对骨质疏松小鼠骨结构与功能及骨铁含量的影响。细胞实验结果显示,16 T强静磁场促进成骨细胞的增殖并增加了增殖期间细胞中的铁含量,促进成骨细胞分化并减少了分化期成骨细胞中铁含量;强静磁场显著抑制了破骨细胞的分化及骨吸收活性,同时降低了破骨细胞中的铁含量及氧化应激水平;强磁场促进了骨细胞的细胞活性、减少了细胞凋亡、增加了细胞骨架的分形维数,同时增加了骨细胞中的铁含量。这些结果表明强静磁场可能通过对细胞铁代谢的调控影响了体外骨组织细胞的生物学行为。动物实验结果显示,2～4 T强静磁场显著改善了正常小鼠股骨的微观结构和力学性能,同时减少了股骨铁水平;6～8 T及10～12 T强静磁场破坏了股骨微观结构和力学性能,有增加骨铁的趋势。对于后肢去负荷诱导的骨质疏松小鼠,经过在不同磁场环境恢复28 d后,与地磁场组相比较,2～4 T强静磁场增强了骨质疏松小鼠受损的股骨微观结构与力学性能的恢复,并且显著降低了增加的股骨铁含量;6～8 T及10～12 T强静磁场抑制了骨质疏松小鼠受损的股骨微观结构的恢复,并且增加的股骨铁含量未恢复。这些结果表明2～4 T强静磁场促进骨结构与力学性能,而6～8 T及10～12 T强静磁场抑制骨结构与力学性能,潜在机制是强静磁场影响了骨铁代谢。总之,这些研究结果表明强静磁场对骨组织细胞及骨骼铁代谢的影响参与了强静磁场对细胞及骨骼生物学行为的调控。这将有助于理解强静磁场对骨组织生物学行为的影响及潜在的机制,为将来开发用于骨质疏松辅助治疗的磁疗设备提供一定的理论依据。