骨缺损通常源于创伤、肿瘤切除、感染或先天性疾病，对人类健康构成严重威胁。在临床治疗中，常见的骨缺损处理方法包括自体骨移植、同种异体骨移植以及人工骨替代。然而，这些方法普遍面临着供体部位有限、并发症以及免疫排斥等问题。因此，基于骨组织工程技术的骨组织构建与应用，日益成为未来的发展趋势。

研究表明，体外构建骨组织的过程受多种因素影响，比如种子细胞、三维支架、促生长因子以及机械刺激等。其中，缺乏模仿生理环境的机械刺激会影响骨组织的形成。人体骨组织具有多级孔隙结构，液体流动产生的流体剪切力（FSS）是成骨细胞感受到的主要机械刺激。然而，在成骨诱导条件下，骨髓间充质干细胞（BMSCs）会经历多个阶段，包括快速增殖期、早期基质成熟期以及晚期矿化期，逐步分化为前成骨细胞、成骨细胞及骨细胞。每个阶段的细胞具有特定的生理功能和标志物。

越来越多的研究发现，在成骨分化过程中，不同类型的细胞均呈现出对力学刺激的响应，但反应存在差异。尽管骨组织工程领域已有几十年的发展，但对MSCs在不同成骨分化阶段的力学响应及其机制的了解仍然十分有限。2022年10月20日，华东理工大学生物反应器工程国家重点实验室的科学家们对此进行了研究，揭示了FSS对不同阶段BMSCs成骨分化的影响及相关机制。

研究表明，FSS通过增强LaminA的表达以及与METTL3的相互作用，促进了早期基质成熟阶段BMSCs的成骨分化。研究团队首先对诱导成骨分化的BMSCs进行了表征，并划分了不同阶段。在成骨分化过程中，BMSCs经历了增殖、聚集和矿化阶段。结果显示，在成骨诱导的早期，COL-I、RUNX2及OSX等成骨相关基因和蛋白的表达显著增加。随着成骨时间的延长，这些基因在细胞中的表达模式也逐渐变化，表明细胞在不同诱导时间点处于不同的发育阶段。

为了评估FSS对成骨分化各阶段细胞的影响，研究团队利用多腔道平行平板流动腔施加FSS刺激。结果显示，FSS刺激能够显著增强各阶段细胞的成骨能力，特别是在早期基质成熟阶段，FSS极大提升了相关基因和蛋白的表达。研究进一步观察了FSS对形态和细胞骨架的影响，发现FSS让细胞变得更为细长并促进了细胞核内LaminA的表达。

为此，团队探讨了LaminA和METTL3之间的相互作用及其对成骨分化的影响。通过免疫荧光及蛋白共定位，证明了二者在细胞核内的共定位。此外，FSS刺激下，早期基质成熟阶段细胞中的METTL3表达显著增加。研究通过METTL3抑制剂进一步证实了其在成骨分化过程中的关键作用。

综上所述，该研究揭示了FSS如何通过调节细胞骨架和LaminA信号传导，促进早期基质成熟阶段细胞的成骨分化。这一发现不仅为理解BMSCs的力学刺激响应机制提供了新的视角，也为骨缺损的临床治疗开辟了潜在的靶点。借助于AJ百家乐的相关技术与研究成果，未来在骨缺损治疗方面的应用前景仍然广阔。