骨髓间充质干细胞（bone marrow mesenchymal stem cells，BMSCs）具有多向的分化潜能，可分化为成骨细胞、软骨细胞以及脂肪细胞等。研究表明，力学刺激、生长因子以及细胞生长的基底硬度都可在一定程度上调控BMSCs的分化。生理条件下，BMSCs在受到力学刺激的同时还受到生长环境的基底硬度以及多种生长因子的调控。因此，本研究采用力学加载联合生长因子/基底硬度同时作用于BMSCs，通过检测细胞的成骨向分化标志物碱性磷酸酶（ALP）和软骨向分化标志物糖胺聚糖（GAG）的表达量，来考察力学刺激、生长因子以及细胞生长的基底硬度三种条件对BMSCs定向分化的影响。　　本研究主要内容包括：⑴探讨流体剪应力联合基底硬度对BMSCs分化的影响：实验用细胞为第二、三代骨髓间充质干细胞，实验组分为“24h”组和“48h”组，“24（48）h组”表示接种于硬度为34 KPa和80 KPa（分别模拟软骨和骨的硬度）的水凝胶上培养24（48）h后采用两种不同线性增加速度的流体剪应力（△SS）作用20 min的BMSCs。两种△SS分别表示从静置后的0min开始，在0min或2min内以线性速度从0 dyn/cm2增加到10 dyn/cm2（分别以0-0’和0-2’表示）。加载结束后，静置培养48 h，分别检测细胞中骨向分化标志物碱性磷酸酶（ALP）和软骨向分化标志物糖胺聚糖（GAG）的表达。“24h”组实验结果如下，ALP活力值大小顺序为：80 KPa,0-2’>34 KPa,0-2’>34 KPa,0-0’>80 KPa,0-0’，除后面两组外，其他均有显著性差异(P<0.05)；GAG含量大小顺序为34 KPa,0-0’>80 KPa,0-0’>80 KPa,0-2’>34 KPa,0-2’，且几种作用方式间都存在显著性差异(P<0.05)，由以上结果可看出，BMSCs在软硬基底上培养24 h后进行力学加载，流体剪应力对BMSCs的分化具有较大的贡献。“48 h”组实验结果如下，ALP活力值大小顺序为：80 KPa,0-2’>80 KPa,0-0’>34 KPa,0-2’>34 KPa,0-0’，除中间两组外，其他均存在显著性差异(P<0.05)；GAG含量按大小排序为34KPa,0-0’>34 KPa,0-2’>80 KPa,0-0’>80 KPa,0-2’，除中间两组外，其他均存在显著性差异(P<0.05)，据此我们分析得出，BMSCs在软硬两种基底上培养48 h后加载，基底硬度和流体剪应力对BMSCs骨向和软骨向分化产生的影响达到平衡。⑵探讨流体剪应力联合生长因子对BMSCs分化的影响：实验对照组为静态培养的BMSCs，实验组为贴壁后24h进行成骨（Osteogenic，以“O”表示）方向和软骨（Chondrogenic，以“C”表示）方向诱导分化3 d、5d或7d的BMSCs，按照（1）中的加载方式进行加载，检测各实验组的ALP活力值和GAG表达量。实验结果如下：在经过3d的诱导后，检测各组实验的ALP活力值，活力值按大小排序为（O,0-2’）>（C,0-2’）>（O,0-0’）>（C,0-0’），且除后两组外均有显著性差异（P<0.05），GAG表达量（C,0-0’）>（O,0-0’）>（C,0-2’）>（O,0-2’），且（C,0-2’）与（O,0-2’）、（C,0-0’）与（O,0-0’）之间不存在显著性差异（P>0.05），对BMSCs骨向和软骨向分化具有相反作用的力学加载与生长因子共同作用的两组实验ALP量化值（C,0-2’）>（O,0-0’），GAG表达量（O,0-0’）>（C,0-2’），以上结果说明诱导3 d后加载，加载方式对BMSCs分化具有较大影响；在经过5 d诱导分化后加载，ALP的活力值（O,0-2’）>（C,0-2’）>（O,0-0’）>（C,0-0’），除（C,0-2’）与（O,0-0’）外，其余各组存在显著性差异（P<0.05），GAG表达量（C,0-0’）>（C,0-2’）>（O,0-0’）>（O,0-2’），除（C,0-2’）与（O,0-0’）外，其余各组均存在显著性差异（P<0.05），以上结果表明5 d的生长因子诱导分化与20 min的力学加载对细胞骨向和软骨向分化的产生的影响几乎达到平衡；经过7 d的诱导分化后检测到的ALP活力值顺序如下（O,0-2’）>（O,0-0’）>（C,0-2’）>（C,0-0’），且除（O,0-0’）与（C,0-2’）以及（C,0-2’）与（C,0-0’）之间，其余均存在显著性差异（P<0.05），GAG表达量顺序如下（C,0-0’）>（C,0-2’）>（O,0-0’）>（O,0-2’），除（O,0-0’）与（O,0-2’），其余各组之间均存在显著性差异（P<0.05），具有对分化相反作用的力学加载与生长因子共同作用的两组实验ALP量化值：（O,0-0’）>（C,0-2’），GAG表达量（C,0-2’）>（O,0-0’），这一结果表明，在诱导7 d后进行力学加载，生长因子对BMSCs分化的作用大于加载20min所产生的影响。