骨髓间充质干细胞的成骨分化是一个复杂的过程，受物理、化学及生物等因素的影响，由多种调控因子和蛋白质共同调控。首先，骨祖细胞分化为前成骨细胞，然后形成成熟的成骨细胞，最后成骨细胞矿化在细胞外基质中并成为成熟的骨细胞。因此，研究相关诱导因子和信号通路对于骨种植体、骨替代材料、骨再生细胞支架的发展至关重要。目前，骨发育过程中重要信号通路的参与，已被各种研究证实。下面将阐述一些重要信号通路在骨折愈合修复中的作用，如Wnt/β-catenin信号通路、Notch信号通路、BMP/TGF-β通路、PI3K/Akt/mTOR通路等。
 

Wnt/β-catenin信号通路Wnt蛋白是分泌分子家族的成员，其与七次跨膜卷曲蛋白（FZD）受体结合，导致通路的中心角色β-catenin在下游被激活。Wnt信号被认为参与了骨的整个愈合过程，这种信号在细胞增殖、分化、自我更新和细胞命运的决定中起着重要作用。更重要的是，Wnt信号通路参与促进成骨细胞生成和成骨分化，从而增强成骨质量。另一方面，Wnt信号抑制剂失活突变也会导致骨量增加。敲除编码可溶性FZD受体蛋白的基因，即Wnt通路的拮抗剂，在小鼠模型中会导致骨小梁矿物质的密度增高。据报道，在骨折愈合模型中，Wnt/β-catenin信号在骨折修复的不同阶段发挥的作用仍具有争议。如在骨折愈合早期，无论是抑制还是激活Wnt通路，都会抑制骨髓间充质干细胞向成骨细胞分化。后期Wnt通路会积极促进骨髓间充质干细胞成骨细胞分化。
 

出自《骨髓间充质干细胞复合支架材料治疗骨缺损：研究现状及前景展望》作者池玉磊,卜宪敏，查玉梅。