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目的:观察在平面诱导培养条件下,周期性等轴牵张应变刺激对小鼠BMSCs成软骨分化早期的影响,探讨周期性等轴牵张应变刺激在干细胞成软骨分化过程早期的机制。方法:提取并分离昆明小鼠骨髓间充质干细胞后,换液、传代培养至第3代,然后进行细胞表型鉴定及三系分化诱导。以2×105/孔的细胞量种植于BioFlex生物培养板。按不同处理因素将实验分为2组:A组(非诱导组):普通培养液培养8天,并分别给与0、1、3、5、7天的力学加载;B组(诱导组):使用成软骨诱导液培养8天,并分别给与0、1、3、5、7天的力学加载。实验采用美国Flexcell-5000力学加载系统,设置参数为正弦波0~1%Elong、1Hz、4h/D进行牵张刺激,并于2、4、6、8天换液。于培养第8日提取各组细胞,用CCK-8法检测各组的增殖率;通过RT-PCR分析SOX9、Col-Ⅱ及ROCK1的基因表达。Elisa法测定最后一日各组糖胺聚糖含量;番红O染色及阿尔新兰染色观测各组细胞周基质。结果:1.原代细胞培养24小时后可观察到部分贴壁生长,形状呈类圆形、多边形,传代后细胞呈鱼群状生长,形成细胞集落。通过流式细胞仪鉴定,细胞表面CD45、Sca-1表达率小于3%,CD11b,CD44表达率大于95%,表明所分离的细胞几乎均为间充质干细胞,且均一性好。对细胞进行三系分化诱导后染色,证实细胞可以分化为骨、软骨、脂肪细胞。2.细胞增殖率检测:随加载时间延长,A、B两组增值率均逐渐升高,在加载0天,B组增殖率较A组明显下降,然而随加载时间延长,B组增值率逐渐接近A组。3.RT-PCR检测:相关因素处理8天后,B组中SOX9、Col-Ⅱ、ROCK1 m RNA相对表达量均较A组增高(P<0.05);在A组内,SOX9未见明显变化(P>0.05),Col-Ⅱ随加载时间的延长,表达量逐渐增加,ROCK1随着加载时间的延长,其表达量逐渐下降;在B组内随着加载时间的增加,SOX9、Col-Ⅱ相对表达量随加载时间延长,均逐渐增加,而ROCK1相对表达量则逐渐下降。4.通过对最后一次换掉的培养基做糖胺聚糖浓度的Elisa检测,结果发现A组内有减少趋势,但是无统计学意义(P>0.05);B组内糖胺多糖的分泌量逐渐增加;且B组糖胺聚糖分泌量均较A组均增加(P<0.05)。5.番红O及阿尔新兰染色显示,A、B两组均有成软骨分化趋势,形状随时间加载均逐渐变长,B组变化均较A组明显;A、B组内PCM、Col-Ⅱ、GAG含量随力学刺激天数增加逐渐增多,且B组的变化均较A组明显。结论:平面诱导培养条件下,在间充质干细胞成软骨分化过程早期,周期性等轴牵张应变刺激可促进骨髓间充质干细胞增殖并促进成软骨分化,周期性等轴牵张应变刺激作用下,ROCK1表达量逐渐下降,可能是周期性等轴牵张应变刺激通过抑制Rho/ROCK1信号通路来促进成软骨分化。