目的:骨缺损、骨不连是临床常见的骨科疾病,组织工程骨是治疗上述疾病的有效手段。间充质干细胞(MSCs)是组织骨工程理想的种子细胞,在适当骨向分化诱导因子作用下可定向骨分化。BMP9是最强的成骨分化诱导因子之一,但其诱导MSCs骨向分化仍需其他因子参与调节。Wnt10b能促进MSCs骨向分化并抑制脂肪分化,可能是增强BMP9作用的重要分子。本研究主要探索Wnt10b对BMP9诱导MSCs骨向分化的作用及其相关机制。方法:利用重组腺病毒介导相应因子过表达/沉默;采用PCR、Western Blot检测成骨及成脂分化指标;茜素红染色实验检测细胞矿化;Micro-CT、组织化学染色检测异位骨形成情况;油红O染色实验检测间充质干细胞脂分化结果;PCR、Western Blot、ChIP和IP等实验分析相关分子机制。结果:BMP9能上调各种干细胞中Wnt10b的表达水平。在C3H10T1/2细胞中,过表达Wnt10b明显增强BMP9相关成骨指标物的作用,如Runx2、Dlx-5、OPN、OCN等,而沉默Wnt10则减弱BMP9对相应成骨分化标志物的影响;过表达Wnt10b增强BMP9促进间充质干细胞矿化的作用,并明显促进BMP9诱导异位成骨的能力,而沉默Wnt10b则导致BMP9诱导骨形成的能力明显减弱。Wnt10b可促进BMP9上调Smad1/5/8的磷酸化水平,同时下调BMP9对成脂关键因子PPARγ及C/EBPα蛋白及mRNA表达水平的促进作用。BMP9上调CREB的磷酸化水平,COX-2能促进这一作用。p-CREB及p-Smad1/5/8相互作用并参与调节Wnt10b表达。结论:Wnt10b能促进BMP9诱导间充质干细胞成骨分化,机制可能与Wnt10b通过促进BMP/Smad信号并抑制脂分化有关;BMP9可能通过COX-2促进CREB磷酸化水平,后者与p-Smad1/5/8相互作用共同参与调节Wnt10b表达。