磁性氧化铁纳米颗粒激活MAPK信号通路促进间充质干细胞成骨分化

间充质干细胞具有易获得、易体外培养、低免疫源性等优点，因此可作为组织工程中理想的种子细胞，而发展新的纳米技术或者工程化纳米材料用于调控这些细胞的定向分化至关重要。本组之前的研究报道，含有磁性纳米颗粒的支架材料能够促进骨修复，同时磁场控制组装磁性纳米颗粒的有序结构能够促进成骨分化，这似乎表明磁性纳米颗粒是通过促进成骨细胞分化而达到骨修复的效应。

在本研究中，我们对磁性氧化铁纳米颗粒的成骨分化潜能进行的检测，碱性磷酸酶与骨基质染色、形态学检测、成骨标志物与间充质标志物三个方面的研究实验表明：持续的磁性氧化铁纳米颗粒刺激能够促进人骨髓来源的间充质干细胞成骨分化。为了深入研究相关机制，我们进行了基因芯片与生物信息学分析，通过分子生物学实验的进一步验证，结果表明MAPK信号级联通路的激活促进了成骨分化相关基因的表达，从而提高成骨分化的水平；而抑制此通路后，成骨分化也被抑制。我们的研究揭示了经磁性纳米颗粒激活的信号传递机制诱导干细胞的定向分化，为深入研究磁性材料应用于组织修复及其他新的生物效应等方面提供了基础。

Q. Wang, B. Chen, M. Cao, J. Sun, H. Wu, P. Zhao, et al. Response of MAPK pathway to iron oxide nanoparticles in vitro treatment promotes osteogenic differentiation of hBMSCs. Biomaterials, 86 (2016) 11-20.

Website: http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0142961216001010