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力学负荷可促进骨组织生长发育,维持骨结构的完整性和功能。长期以来已经认识到力学负荷在骨质疏松的发生发展过程中具有重要的作用。大量流行病学证据提出,体育锻炼有利于提高峰值骨量和增加骨的强度和弹性,延迟骨质疏松的进展和预防骨质疏松性骨量丢失和骨折。骨质疏松是一种全身性的、代谢性的骨骼系统疾病。由于成骨细胞的功能活性降低和破骨细胞的功能活性增高,致使骨形成和骨吸收失平衡,导致净骨量丢失,易于骨折。成骨细胞来源于多潜能骨髓间充质干细胞(Mesenchymal stem cells,MSCs)。成骨细胞功能活性的改变除了与成骨细胞数量、成骨细胞本身存活期有关外,其前体成骨细胞数量与功能活性也起到重要作用。MSCs具有干细胞的共性,即具有自我复制和多向分化能力,体外不同诱导条件下,能够向成骨细胞、成软骨细胞、肌腱细胞、脂肪细胞及基质细胞等不同的细胞系分化。 近期有研究发现骨质疏松症引起的骨量减少往往与骨髓中的脂肪组织增多相伴行,但是有关细胞学机制还不十分清楚。我们近期的研究也发现,在大鼠骨质疏松模型中,MSCs的成骨分化能力降低,成脂分化能力明显增高。目前,有关骨细胞与力学作用的实验研究,多采用原代成骨细胞、成骨细胞株等进行。而有关力学应变对成骨细胞前体细胞-MSCs作用的研究较少,尚未见有关力学应变对骨质疏松大鼠MSCs成骨分化能力影响的相关研究报道。因此,我们假设力学应变可以促进MSCs的成骨分化能力,抑制其成脂分化能力。本研究的目的就是观察力学应变对去势骨质疏松(去卵巢和去睾丸)大鼠与正常大鼠骨髓间充质干细胞成骨分化的影响,为骨质疏松症发生的细胞学机制提供新的佐证。