当氧化铁纳米颗粒（IONPs）广泛运用于核磁共振成像（MRI）时,越来越多的研究表明氧化铁纳米颗粒标记骨髓间充质干细胞（BMSCs）会对其增殖分化有所影响。立足于之前研究者报道的氧化铁纳米颗粒影响BMSCs的分化,本论文探讨了不同粒径和浓度的磁性氧化铁纳米颗粒（γ-Fe₂O₃）与BMSCs共培养后对细胞的毒性和分化影响,得出不同粒径和浓度的γ-Fe₂O₃影响BMSCs活性和分化的作用规律。进一步研究了不同粒径和浓度的γ-Fe₂O₃与BMSCs共培养后细胞骨架F-actin以及核纤层蛋白Lamin A表达量的改变,初步推断了γ-Fe₂O₃影响BMSCs分化的可能机制。主要研究内容和结果如下:选取6周龄左右SD大鼠的原代BMSCs培养至第三代,与粒径分别为10、20、30和50 nm,浓度分别为10、50和100μg/ml的γ-Fe₂O₃共培养达14 d,通过显微镜观察细胞形态和密度,采用MTT法检测细胞活性,用以表征γ-Fe₂O₃对BMSCs的细胞毒性。结果显示,在培养后期,低浓度组和高浓度组细胞形态都有一定程度的变化,主要表现为低浓度组细胞大多呈细长梭形,有结晶物质产生;高浓度组有部分细胞呈圆形并成群分布。γ-Fe₂O₃对BMSCs的细胞毒性呈现时间和剂量依赖现象,即随着培养时间延长和γ-Fe₂O₃浓度的升高,细胞活性越低,细胞毒性越大,但是总体细胞存活率大于80%,可以认为实验所用γ-Fe₂O₃浓度对BMSCs毒性较小。为了探究不同粒径和浓度的γ-Fe₂O₃是否影响BMSCs的分化,首先采用比色法定量检测不同时间点共培养后BMSCs分泌的成骨分化标志物碱性磷酸酶（ALP）和软骨分化标志物糖胺聚糖（GAG）的含量,通过分析标志物含量的变化来判断氧化铁纳米颗粒对BMSCs的分化作用。为了进一步确定分化作用规律的真实准确性,采用western blot法检测成骨分化特异性转录因子Runx2以及软骨细胞分化相关蛋白Sox9的含量,并分析相关变化规律。结果表明,不同粒径和浓度的γ-Fe₂O₃对BMSCs分化有影响并呈现一定规律性,即低浓度的γ-Fe₂O₃促进BMSCs成骨向分化,其中10 nm、10μg/ml与30 nm、10μg/ml的作用最明显;而高浓度的γ-Fe₂O₃会促进BMSCs成软骨向分化,其中30 nm、100μg/ml与50 nm、100μg/ml的作用最明显。为了探究不同粒径和浓度的γ-Fe₂O₃影响BMSCs分化的机制,采用荧光染色法检测共培养后细胞骨架F-actin的变化以及western blot检测Lamin A表达量的改变。实验结果表明,在共培养3 d后,与对照组细胞相比,γ-Fe₂O₃处理组BMSCs的F-actin密度相比对照组均有所增加,且30和50 nm高浓度组F-actin密度增加明显。而共培养7 d后F-actin的变化规律和分化规律相似。同时,在共培养7 d后,30 nm、100μg/ml与50 nm、100μg/ml组的Lamin A表达量稍高于10 nm、10μg/ml和30 nm、10μg/ml组以及对照组;共培养14 d后,10 nm、10μg/ml与30 nm、10μg/ml组的Lamin A表达量明显高于对照组,而30 nm、100μg/ml与50nm、100μg/ml组的Lamin A表达量稍低于对照组。结合之前氧化铁纳米颗粒对BMSCs分化的影响,可能的原因是γ-Fe₂O₃纳米颗粒影响BMSCs的细胞骨架和Lamin A的表达量。综合上述研究结果,不同粒径和浓度的氧化铁纳米颗粒会影响BMSCs分化,并且影响BMSCs细胞骨架F-actin以及Lamin A的表达量。该研究揭示了不同粒径和浓度的氧化铁纳米颗粒影响BMSCs分化的作用规律并初步推断引起分化的机制,为研究氧化铁纳米颗粒影响BMSCs分化提供参考,并对其能更安全更广泛地运用于组织修复工程提供科学依据。