背景假体植入物周围骨整合不足所导致的无菌性松动是人工关节置换术失败的重要原因。其中主要的病理改变为假体周围的骨髓间充质干细胞(bone mesenchymal stem cells,BMSCs)向成骨细胞(osteoblast,OB)分化的能力降低,导致骨形成减少。经典Wnt/β-catenin信号通路已被证实在诱导骨生成和骨吸收过程中扮演重要角色。二氧化钛(TiO2)纳米管微观形貌不仅能增强假体植入物耐蚀性、耐磨性和力学性能,并且可以诱导BMSCs向成骨方向分化,促进新骨形成。然而,TiO2纳米管结构诱导BMSCs成骨分化过程中所介导的关键机制,至今仍未完全阐明。目的研究TiO2纳米管在诱导BMSCs成骨分化过程中的作用及机制。方法制作具有TiO2纳米管微观形貌的试件,将BMSCs分为对照组和TiO2组。暴露3天、7天、14天后,利用碱性磷酸酶实验检测两组试件表面BMSCs中碱性磷酸酶的表达情况。然后利用Western Blot实验和逆转录-实时荧光定量PCR实验进一步检测BMSCs中成骨分化特异性标志物的相对表达量。之后利用RT-q PCR筛选相关Wnt配体的表达水平。最后使用特异性抑制剂DKK1进行干预,检测成骨分化特异性标志物和Wnt/β-catenin信号通路中关键位点的表达水平,探讨TiO2纳米管微观形貌和Wnt/β-catenin信号通路对BMSCs成骨分化的影响。结果与对照组相比,TiO2组的碱性磷酸酶和成骨分化特异性标志物RUNX2、OPN、OCN的表达水平显著上调,随共培养时间延迟而逐渐升高,并在14天到达高峰。通过筛选6种相关Wnt配体中,Wnt6表达出与TiO2纳米管的高度相关性。通过特异性抑制剂DKK1的干预,进一步验证了TiO2纳米管可以通过上调Wnt6配体的表达,从而上调整个经典Wnt6/β-catenin信号通路水平,促进BMSCs向成骨方向分化。结论在体外条件下,TiO2纳米管可以通过上调经典Wnt6/β-catenin信号通路表达诱导BMSCs向成骨方向分化,为改善假体周围骨长入提供新的见解和研究思路。