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目的研究骨化三醇(calcitriol)对骨形态发生蛋白9(bone morphogenetic protein 9,BMP9)诱导的间充质干细胞(mesenchymal stem cells,MSCs)成骨分化作用的影响。方法实验分为4组:对照组、calcitriol组、BMP9组、calcitriol联合BMP9组。通过PNPP法检测各组碱性磷酸酶(alkaline phosphatase,ALP)活性;通过RT-PCR和Western blotting方法检测成骨分化标记物骨钙蛋白(osteocalcin,OCN)和骨桥蛋白(osteopontin,OPN)表达变化,同时检测AKT和β-catenin磷酸化水平以及和ALP活性水平;茜素红染色检测矿化结节形成。此外,用原子力显微镜测试MSCs成骨分化过程中细胞形态及细胞弹性模量改变。结果 calcitriol单独作用对MSCs成骨分化过程无明显作用,但是calcitriol可以增强BMP9诱导MSCs的ALP、OCN、OPN表达和矿化结节形成。同时,calcitriol和BMP9作用均不影响细胞弹性模量数值。BMP9和calcitriol联合作用可以增强AKT和β-catenin磷酸化水平,而PI3K抑制剂应用以后可以抑制这种磷酸化变化,并抑制联合作用后的ALP活性。calcitriol作用以后不影响BMP9诱导的BMP/Smad信号通路。结论 calcitriol通过激活PI3K/AKT信号通路从而协同BMP9促进MSCs成骨分化。研究不同调控因子对MSCs成骨分化的作用及机制对于骨质疏松等疾病的治疗和骨组织工程的发展有一定意义。