细胞外基质硬度影响骨髓基质干细胞的增殖活性

doi:10.12307/2026.583

中国组织工程研究 ›› 2026, Vol. 30 ›› Issue (13): 3226-3232.doi: 10.12307/2026.583

• 骨髓干细胞 bone marrow stem cells • 上一篇下一篇

细胞外基质硬度影响骨髓基质干细胞的增殖活性

高丰1，王纪亮1，王洪波1，杨永胜1，刘源1，付苏2

1内蒙古自治区中医医院，内蒙古自治区呼和浩特市 010000；2郑州大学第一附属医院骨科，河南省郑州市 450000

收稿日期:2025-02-20 修回日期:2025-04-25 接受日期:2025-05-29 出版日期:2026-05-08 发布日期:2025-12-24
通讯作者: 高丰，硕士，主治医师，内蒙古自治区中医医院，内蒙古自治区呼和浩特市 010000
作者简介:高丰，男，1986年生，内蒙古自治区呼和浩特市人，汉族，2019年大连大学毕业，硕士，主治医师，主要从事骨质疏松研究。
基金资助:
中国博士后科学基金面上资助项目(2020M682359)，项目负责人：付苏

Extracellular matrix stiffness affects the proliferation activity of bone marrow stromal stem cells

Gao Feng1, Wang Jiliang1, Wang Hongbo1, Yang Yongsheng1, Liu Yuan1, Fu Su2

1Inner Mongolia Hospital of Traditional Chinese Medicine, Hohhot 010000, Inner Mongolia Autonomous Region, China; 2Department of Orthopedics, First Affiliated Hospital of Zhengzhou University, Zhengzhou 450000, Henan Province, China

Received:2025-02-20 Revised:2025-04-25 Accepted:2025-05-29 Online:2026-05-08 Published:2025-12-24
Contact: Gao Feng, MD, Attending physician, Inner Mongolia Hospital of Traditional Chinese Medicine, Hohhot 010000, Inner Mongolia Autonomous Region, China
About author:Gao Feng, MD, Attending physician, Inner Mongolia Hospital of Traditional Chinese Medicine, Hohhot 010000, Inner Mongolia Autonomous Region, China
Supported by:
China Postdoctoral Science Foundation (General Project), No. 2020M682359 (to FS)

摘要/Abstract

摘要：

文题释义：

YAP蛋白：Hippo信号通路中起核心作用的开关蛋白，激活后转移到细胞核内激活靶基因。
初级纤毛：真核细胞的长形力学感受性细胞器，介导力学信号转导及Hedghog等多种信号通路。
鞭毛转运系统：初级纤毛的核心轴丝动力系统，维持初级纤毛长度的动态平衡。

摘要
背景：组织工程支架的物理特性可直接影响种子细胞活性及修复效果，其中细胞外基质硬度是影响种子细胞增殖活性的关键因素，初级纤毛和YAP蛋白作为经典的力学感受器及下游转导因子，可能直接介导了这一机制。
目的：探讨细胞外基质硬度对骨髓基质干细胞增殖活性的调控作用及相关机制。
方法：骨髓基质干细胞传代后接种于不同硬度(软、中度、硬)的聚二甲基硅氧烷基底膜进行培养，CCK-8测定细胞增殖活性，qRT-PCR检测增殖基因c-myc和CCND1的转录活性，Western blot检测Wnt/β-catenin通路激活情况，通过乙酰化α-tubulin及YAP免疫荧光染色评估初级纤毛及YAP蛋白表达。骨髓基质干细胞传代后接种于不同硬度(软、硬)的聚二甲基硅氧烷基底膜进行培养，然后使用siRNA干扰YAP蛋白表达，Western blot检测YAP、磷酸化GSK-3β、β-catenin蛋白表达，qRT-PCR检测c-myc和CCND1的转录活性，乙酰化α-tubulin免疫荧光染色分析初级纤毛长度。
结果与结论：硬性聚二甲基硅氧烷条件下的细胞增殖活性、c-myc和CCND1的转录活性显著高于软性、中等硬度聚二甲基硅氧烷，且Wnt/β-catenin通路激活程度强于软性、中等硬度聚二甲基硅氧烷；免疫荧光染色结果显示，硬性聚二甲基硅氧烷诱导了初级纤毛缩短和YAP蛋白阳性细胞增多。通过siRNA干扰YAP蛋白表达后，YAP、磷酸化GSK-3β、β-catenin蛋白表达以及c-myc和CCND1转录活性的组间差异性消失，伴随初级纤毛长度差异消失。结果表明，细胞外基质硬度通过YAP蛋白/初级纤毛新机制，直接调控骨髓基质干细胞的增殖活性。

https://orcid.org/0009-0008-8312-0484(高丰)

中国组织工程研究杂志出版内容重点：干细胞；骨髓干细胞；造血干细胞；脂肪干细胞；肿瘤干细胞；胚胎干细胞；脐带脐血干细胞；干细胞诱导；干细胞分化；组织工程

关键词: 聚二甲基硅氧烷, 硬度, 骨髓基质干细胞, 增殖, YAP蛋白, 初级纤毛, β-catenin, Wnt通路, 细胞外基质

Abstract: BACKGROUND: In tissue engineering bone construction, the physical properties of the scaffold can directly affect the activity and repair effect of seed cells, among which extracellular matrix hardness is a key factor affecting seed cell proliferation activity. Primary cilia and YAP proteins have been shown to be classical mechanoreceptors and downstream transduction factors, which may directly mediate this mechanism.
OBJECTIVE: To investigate the regulatory effect of extracellular matrix hardness on the proliferation activity of bone marrow stromal stem cells and the related mechanisms.
METHODS: Bone marrow stromal stem cells were passaged and seeded under different hardness of polydimethylsiloxane extracellular matrix conditions (soft, median, and rigid) for culture. Cell proliferation activity was detected using CCK-8 assay. Transcriptional activity of proliferation genes myc and CCND1 was measured using qRT-PCR. Activation of Wnt/β-catenin pathway was evaluated using western blot assay. Primary cilia and YAP protein expression levels were evaluated by acetylated α-tubulin and YAP immunofluorescence staining. After passage, bone marrow stromal stem cells were inoculated on polydimethylsiloxane-based membranes of different hardness (soft and hard) for culture. Then siRNA was used to interfere with YAP protein expression. Western blot assay was used to detect YAP, phosphorylated GSK-3β, and β-catenin protein expression. qRT-PCR was used to detect the transcriptional activity of c-myc and CCND1. The length of primary cilia was analyzed after immunofluorescence staining of acetylated α-tubulin.
RESULTS AND CONCLUSION: The cell proliferation activity, c-myc and CCND1 transcriptional activities under hard polydimethylsiloxane were significantly higher than those under soft and medium hard polydimethylsiloxane, and the activation of Wnt/β-catenin pathway was stronger than that under soft and medium hard polydimethylsiloxane. Immunofluorescence staining results showed that hard polydimethylsiloxane induced the shortening of primary cilia and the increase of YAP protein-positive cells. After interfering with YAP protein expression by siRNA, the inter-group differences in YAP, phosphorylated GSK-3β, β-catenin protein expression, and c-myc and CCND1 transcriptional activities disappeared, accompanied by the disappearance of primary cilia length differences. The results show that the hardness of the extracellular matrix directly regulates the proliferation activity of bone marrow stromal stem cells through the new mechanism of YAP protein/primary cilia.

Key words: polydimethylsiloxane, stiffness, bone marrow stromal stem cell, proliferation, YAP protein, primary cilium, β-catenin, Wnt pathway, extracellular matrix

中图分类号:

高丰, 王纪亮, 王洪波, 杨永胜, 刘源, 付苏 . 细胞外基质硬度影响骨髓基质干细胞的增殖活性[J]. 中国组织工程研究, 2026, 30(13): 3226-3232.

Gao Feng, Wang Jiliang, Wang Hongbo, Yang Yongsheng, Liu Yuan, Fu Su. Extracellular matrix stiffness affects the proliferation activity of bone marrow stromal stem cells[J]. Chinese Journal of Tissue Engineering Research, 2026, 30(13): 3226-3232.

图/表（结果） 3

2.1 聚二甲基硅氧烷硬度对骨髓基质干细胞增殖活性的影响 首先对3组聚二甲基硅氧烷的弹性硬度进行测定，通过生物力学仪器加载10%应变后，3种聚二甲基硅氧烷的应力-应变曲线如图1A所示，力学反应性差异明显。软性聚二甲基硅氧烷的弹性模量为(6.3±3.1) kPa，中等硬度聚二甲基硅氧烷的弹性模量为(120.7±7.3) kPa，硬性聚二甲基硅氧烷的弹性模量为(1 057±70.7) kPa，3组之间差异性明显(F=590.4，P < 0.001)，软性聚二甲基硅氧烷的弹性模量低于中等硬度性聚二甲基硅氧烷(P=0.03)，而中等硬度聚二甲基硅氧烷的弹性模量低于硬性聚二甲基硅氧烷(P < 0.001)，见图1B。
在不同硬度聚二甲基硅氧烷上培养7 d进行CCK-8检测，结果发现，硬性聚二甲基硅氧烷组细胞增殖活性强于软性和中等硬度聚二甲基硅氧烷组(P=0.02和P=0.01)，见图1C。qRT-PCR结果显示：硬性聚二甲基硅氧烷组的Ccnd1和C-myc转录活性均高于软性聚二甲基硅氧烷组(P=0.046和P=0.029)，中等硬度聚二甲基硅氧烷组的C-myc转录活性也高于软性聚二甲基硅氧烷组(P=0.019)，见图1D，E。
由于Ccnd1和C-myc是经典Wnt/β-catenin通路的下游基因，进一步通过免疫荧光染色(β-catenin及DAPI染色)确认β-catenin的激活及转移入核情况，如图1F所示，软性聚二甲基硅氧烷组β-catenin未明显定位于细胞核内；中等硬度聚二甲基硅氧烷组β-catenin部分激活，与DAPI有共同定位表现；硬性聚二甲基硅氧烷组β-catenin较多激活，与细胞核定位一致(黄色箭头)。以上结果说明硬性聚二甲基硅氧烷条件下细胞增殖活性提高，伴随β-catenin激活入细胞核和Ccnd1、C-myc转录活性提高。

2.2 不同聚二甲基硅氧烷硬度条件下初级纤毛及YAP表达分析 初级纤毛通过乙酰化α-tubulin染色(红色荧光标记)进行标记，YAP蛋白通过绿色荧光标记，见图2A。硬性聚二甲基硅氧烷培养条件下，细胞核内YAP蛋白标记明显，视为YAP阳性细胞(黄色箭头)。图2B为YAP阳性细胞占比的统计结果，硬性聚二甲基硅氧烷组的YAP阳性细胞占比为79%，显著高于中等硬度聚二甲基硅氧烷组(P < 0.001)和软性聚二甲基硅氧烷组(P < 0.001)。与此同时，硬性聚二甲基硅氧烷组细胞的初级纤毛长度显著低于软性聚二甲基硅氧烷组(P < 0.001)，中等硬度聚二甲基硅氧烷组也低于软性聚二甲基硅氧烷组(P=0.013)。见图2C。
Western blot检测结果显示，软性聚二甲基硅氧烷组的YAP蛋白表达低于中等硬度聚二甲基硅氧烷组(P=0.041)和硬性聚二甲基硅氧烷组(P=0.005)，见图2D，E。以上结果说明随着聚二甲基硅氧烷硬度提高，YAP阳性细胞占比增多、YAP蛋白表达提高，伴随着初级纤毛长度缩短，二者可能具有相关性。

2.3 通过siRNA抑制YAP表达后骨髓基质干细胞的相关指标变化 首先通过Western blot分析siRNA抑制YAP蛋白表达的效果，图3A示siRNA1干预后YAP蛋白表达显著减低。骨髓基质干细胞分别培养于软性及硬性聚二甲基硅氧烷表面，分别给予对照siRNA和YAP siRNA1干预，3 d后通过Western blot进行蛋白定量分析，见图3B，其中反映Wnt/β-catenin通路激活情况的磷酸化GSK-3β和β-catenin蛋白定量如图3C，D所示。软性及硬性聚二甲基硅氧烷条件下，磷酸化GSK-3β和β-catenin蛋白表达存在统计学差异(P=0.039和P=0.004)，而YAP受到siRNA1抑制后，磷酸化GSK-3β和β-catenin蛋白表达则无统计学差异(P > 0.05)。
YAP蛋白的表达与前一部分实验趋势一致，即硬性聚二甲基硅氧烷引起YAP蛋白表达提高(P=0.011，图3E)，而siRNA干预后YAP蛋白表达降低且软性与硬性聚二甲基硅氧烷条件下无统计学差异(P > 0.05，图3E)。通过qRT-PCR进一步揭示通路的下游基因转录活性，结果显示相较于软性聚二甲基硅氧烷组，硬性聚二甲基硅氧烷组Ccnd1和C-myc的转录活性显著增强(P=0.033和P=0.003，图3F和图3G)，而YAP siRNA干预后统计学差异消失(P > 0.05，图3F和图3G)。
初级纤毛测量结果显示，硬性聚二甲基硅氧烷组细胞的初级纤毛长度显著低于软性聚二甲基硅氧烷 (P=0.004，图3H)，YAP siRNA干预后初级纤毛长度差异消失(P > 0.05，图3H)。

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引言

材料方法

1.1 设计 体外细胞观察实验。
1.2 时间及地点 实验于2022年11月至2023年1月在郑州大学第一附属医院生物治疗中心细胞实验室完成。
1.3 材料 SD大鼠骨髓基质干细胞购自赛业生物科技公司(批号：RASMX-01001)；胎牛血清购自Gibco公司；双抗溶液及DMEM培养基购自Sigma公司；细胞培养6孔板、离心管等细胞培养耗材购自Corning公司；含有细胞外基质聚二甲基硅氧烷(polydimethylsiloxane，PDMS)的试剂购自道康宁公司(1317318和1696742，呈现透明液态且具有加热固化反应)；RNA提取试剂盒(细胞组织RNeasy kit)、RNA反转录试剂盒和SYBR Green染料均购自Corning公司；乙酰化α-tubulin抗体、GSK-3β蛋白抗体、磷酸化GSK-3β蛋白抗体、红色/绿色荧光二抗购自Abcam公司；β-catenin蛋白抗体、YAP蛋白抗体购自Santa Cruz公司；siRNA定制及CCK-8试剂盒购自广州赛业生物公司；光学显微镜照相系统购自Olympus公司；核酸分析仪购自Bio-Rad公司。
1.4 实验方法
1.4.1 不同硬度条件的聚二甲基硅氧烷配制 根据以往文献研究[10-12]，将聚二甲基硅氧烷的两种试剂按不同比例混合以获取不同硬度基质。根据固化剂和主剂比例进行实验分组，分别为1∶20(软)，1∶6(中度)，1∶0(硬)。聚二甲基硅氧烷混合液在充分搅拌混合后，加入6孔板内，于高温水浴条件下固化，以形成聚二甲基硅氧烷基底膜。细胞实验前，将聚二甲基硅氧烷膜放入生物力学仪器，于顶端加载10%的压缩形变(10 N力学刺激)，以敏感性探头监测PDMS应力水平，计算并确定不同聚二甲基硅氧烷膜的0-10%刚性强度参数。反映硬度的弹性模量计算公式为：弹性模量(kPa)=σ(10%)-σ(0%)/10%，式中σ代表括号内压缩形变(%)时的应力强度(MPa)。
1.4.2 骨髓基质干细胞培养 取原代大鼠骨髓基质干细胞，加入含体积分数10%胎牛血清的DMEM培养基培养72 h，换液去除未贴壁细胞后分瓶培养，加入含体积分数10%胎牛血清的DMEM培养基，每两三天换液1次，7-9 d细胞汇合达80%-90%后，按1∶2比例进行传代。采用流式鉴定法检测表面标记分子CD29、CD34、CD44、CD45、CD73、CD90、CD105的表达。
1.4.3 CCK-8检测增殖活性 第4代骨髓基质干细胞以2×104/cm2的密度接种于6孔板内(底部为提前配置好的不同硬度聚二甲基硅氧烷)，培养7 d，弃去培养基，加入100 μL含10% CCK-8的培养基，于37 ℃、体积分数5% CO2条件下继续培养2 h，酶标仪测定450 nm波长处吸光度值，计算细胞增殖活性。

1.4.4 qRT-PCR检测Ccnd1和 C-myc基因表达 第4代骨髓基质干细胞以2×104/cm2的密度接种于6孔板内(底部为提前配置好的不同硬度聚二甲基硅氧烷)，培养7 d，加入Trizol裂解细胞，采用RNA提取试剂盒提取RNA，使用RNA反转录试剂盒合成cDNA。PCR反应引物通过GeneBank平台进行设计，见表1。PCR反应条件优化后采用SYBR Green染料法进行Real Time PCR检测。以GAPDH作为内参，最终结果以2-ΔΔCt法计算。

1.4.5 β-catenin免疫荧光染色确认β-catenin的激活及转移入核情况 第4代骨髓基质干细胞以2×104/cm2的密度接种于含有盖玻片的24孔板内(底部为提前配置好的不同硬度聚二甲基硅氧烷)，培养7 d，使用多聚甲醛固定45 min，然后使用β-catenin 抗体(稀释比例1∶1 000)孵育过夜，用体积分数5%山羊血清封闭3 h，用二抗免疫荧光标记β-catenin，用DAPI染色1 h，荧光显微镜下观察摄像。
1.4.6 初级纤毛及YAP免疫荧光染色 第4代骨髓基质干细胞以2×104/cm2的密度接种于含有盖玻片的24孔板内(底部为提前配置好的不同硬度聚二甲基硅氧烷)，培养7 d，用40 g/L多聚甲醛固定45 min，用乙酰化α-tubulin、YAP一抗(稀释比例1∶1 000)孵育过夜，标记初级纤毛蛋白和YAP蛋白，用体积分数5%山羊血清封闭3 h后，用二抗免疫荧光标记乙酰化α-tubulin(红色荧光)和β-catenin蛋白(绿色荧光)，用DAPI染色细胞核(蓝色荧光)，在共聚焦显微镜下观察和摄像，依Z轴方向从高到低以0.5 μm为间距分层获取初级纤毛图像，使用最大投射影像图片于Image J软件内进行重叠，在初级纤毛最大重叠图像上，使用折线点标记法从初级纤毛最低端到最顶端做一折线，测量折线长度即为初级纤毛的长度[13-14]。
1.4.7 Western blot检测YAP蛋白的表达 第4代骨髓基质干细胞以1×104/cm2的密度接种于6孔板中(底部为提前配置好的不同硬度聚二甲基硅氧烷)，培养7 d，通过PIPA裂解液提取细胞总蛋白，于预制胶内总蛋白点样后电泳；电泳结束后转膜，体积分数5%山羊血清室温封闭60 min；用稀释比例为1∶500的YAP、GAPDH一抗4 ℃孵育过夜；用稀释比例为1∶10 000的HRP标记的二抗室温孵育1 h；ECL化学发光剂在化学发光成像系统上曝光并摄像。以GAPDH为内参，采用Image J图像处理软件进行定量分析。
1.4.8 siRNA干扰YAP表达细胞模型的构建及相关检测 首先对慢病毒进行侵染效率评估，确认效率较高(> 80%)后，根据YAP干扰序列设计合成若干siRNA[12]，构建到慢病毒载体中。目的基因YAP沉默序列为GAA CAU AGA AGG AGA GGA G和GCA CCU AUC CUC UCG AGA (分别为siRNA1和siRNA2，NCBI 参考序列)，对照siRNA序列为UAA GGC UAU GAA GAG AUA C，最后通过Western blot确认YAP表达情况。将第4代骨髓基质干细胞悬液以每孔2 mL (2×105个)接种于6孔板内(底部为提前配置的软性及硬性聚二甲基硅氧烷)，培养48 h后加入siRNA转染体系进行转染24 h。收集转染后骨髓基质干细胞，采用Western blot检测β-cantenin、GSK-3β、YAP蛋白的表达，检测方法见1.4.7；采用qRT-PCR检测Ccnd1和C-myc基因表达，检测方法见1.4.4；采用1.4.6方法检测初级纤毛长度。
1.5 主要观察指标 骨髓基质干细胞的增殖活性；Ccnd1和 C-myc基因转录水平；β-cantenin、GSK-3β和YAP的蛋白表达水平；初级纤毛阳性细胞占比及初级纤毛长度。
1.6 统计学分析 采用SPSS 13.0统计软件进行统计分析，所有计量数据结果均以x±s表示。两个样本均数的比较采用t检验，多个样本均数的比较在通过Shapiro-Wilktest正态性检验后，采用单因素方差分析，两两比较采用LSD-t法，P < 0.05为差异有显著性意义。初级纤毛占比为计数数据，采用Chi square法行统计分析。初级纤毛长度未能通过正态性检验，通过非参数Mann-Whitney法进行统计学分析。文章统计学方法已经通过郑州大学第一附属医院生物统计学专家审核。

讨论

该研究主要从YAP蛋白/初级纤毛介导力学信号转导这一角度，探讨了组织工程骨构建中支架/细胞外基质硬度对种子细胞Wnt/β-catenin通路、增殖活性调控的特殊机制。基于此研究结果，作者推论细胞外基质硬度增加可直接缩短细胞初级纤毛、提高YAP蛋白表达，将力学信号转导至细胞内。YAP蛋白通过抑制GSK-3β磷酸化，防止β-catenin降解，从而激活增殖相关基因Ccnd1和C-myc。这一结果在细胞器和分子生物学层面，揭示了“支架物理硬度-细胞增殖活性”这一调控机制。
在组织工程骨构建中支架细胞外基质硬度是重要的物理特性参数。骨髓基质干细胞无论定向软骨分化或者成骨分化，均生长于不同硬度的细胞外基质环境，后者构成力学微环境直接调控细胞活性[15-17]。由于细胞弹性模量约为0.5 kPa，而细胞外基质的弹性模量为40-100 kPa，远低于软骨组织的1-10 MPa和骨组织的1 GPa弹性模量[18-20]。该研究基于此配置了3种软、中度、硬性聚二甲基硅氧烷基底膜，弹性模量为10-1 000 kPa，以模拟体内力学环境，并在此基础上研究细胞外基质硬度-细胞活性的调控机制。由此可见，力学环境的物理参数是重要的调控靶点。例如应用组织工程骨治疗大段骨不连时，不同部位的力学环境差异/细胞外基质参数可直接影响种子细胞活性和修复效果[21-22]，这一点为组织工程骨的设计构建提供新的思路。
该研究提出了初级纤毛和YAP蛋白作为细胞外基质硬度/力学信号转导调控点，这是因为两者均为重要的力学感受器[23-24]，且存在相互作用机制[8]，调控细胞活性。初级纤毛是骨髓基质干细胞表面伸出的细胞器，真核细胞均有1根，长度为1-4 μm，可负载多种活性蛋白介导力学相关通路激活[25]。骨髓基质干细胞受到流体力学、拉伸压缩力学等外界物理刺激后，细胞骨架发生重组，初级纤毛发生弯曲、长度发生变化等，导致其负载的功能蛋白激活，从而调控下游信号通路改变细胞增殖、分化等活性[26-27]。该研究提出硬性聚二甲基硅氧烷基底促进细胞骨架铺展，也属于一种物理刺激。由于细胞骨架和初级纤毛都是以微管蛋白为主体的细胞器结构[28]，两者介导了物理微环境调控的作用机制。RIDDLE等[29]研究发现干细胞的力学信号通路-增殖活性调控机制，为细胞自分泌/旁分泌释放ATP，通过磷酸肌醇3激酶及MAPK通路ERK1/2调控细胞增殖活性。初级纤毛是ATP介导的嘌呤能信号通路的重要调控位点，调控细胞增殖活性[30]。近年来较多文献证实，YAP蛋白/Hippo通路是细胞外基质硬度信号转导的主要作用靶点[31-32]，YAP激活后进入细胞核内，通过下游TAZ蛋白激活Hippo通路。MENG等[8]发现，YAP蛋白激活可抑制炎症通路，阻止初级纤毛炎症性延长从而调控核因子κB炎症通路。因此，YAP蛋白和初级纤毛具有协同作用。通过siRNA抑制YAP蛋白后，细胞增殖活性和初级纤毛长度的差异均消失，提示两者具有共同下游机制。
Wnt/β-catenin通路是力学感受器激活后调控细胞增殖活性的下游机制[33-35]。Wnt通路中β-catenin蛋白作为转录活性因子入细胞核，调控Ccnd1和C-myc基因转录，而β-catenin受到GSK-3β的活性调控，后者以磷酸化形式失活。该研究发现YAP抑制了GSK-3β磷酸化失活反应[36]，导致β-catenin表达增多且活性增强，转移入细胞核内激活下游增殖相关基因；同时，初级纤毛也是Wnt/β-catenin通路的重要调控靶点。尽管初级纤毛形成不依赖于Wnt/β-catenin通路[37]，但初级纤毛通过与YAP蛋白相互作用，在调控Wnt通路活性中发挥重要作用[38]。初级纤毛结构蛋白是经典Wnt通路激活必备的功能蛋白，且干扰初级纤毛后Wnt配体表达提高[39-40]。该研究结果提示初级纤毛本身是Wnt/β-catenin通路的激活路径位点，与YAP一起激活下游增殖相关基因。
综上所述，该研究主要提出了细胞外基质物理硬度调控骨髓基质干细胞增殖活性这一调控机制，通过YAP蛋白和初级纤毛感受器，激活Wnt/β-catenin通路的核转移、Ccnd1和C-myc转录发挥作用。这一机制可为组织工程骨构建中细胞外基质选择和靶点控制提供新的思路，拓展了组织工程和干细胞治疗的应用前景。

中国组织工程研究杂志出版内容重点：干细胞；骨髓干细胞；造血干细胞；脂肪干细胞；肿瘤干细胞；胚胎干细胞；脐带脐血干细胞；干细胞诱导；干细胞分化；组织工程

细胞外基质硬度影响骨髓基质干细胞的增殖活性

Extracellular matrix stiffness affects the proliferation activity of bone marrow stromal stem cells

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