近年来研究者在实验室对大鼠BMSCs的培养中发现电磁场性质或强度的变化对BMSCs增殖及成骨分化有不同的作用。正弦波及低频电磁波对 BMSCs成骨分化有促进作用，高频电磁波则抑制细胞分裂增殖，这可能与细胞内环磷酸腺苷表达影响细胞代谢水平有关，具体机制还要进一步的研究。
 

在体内环境中骨可对外在机械应力和牵张力产生适应性变化，比如牵张力作用于骨后，成骨相关基因ALP、DcⅣ表达水平增高。近年来研究发现BMSCs所处环境的机械力学与其贴附生长的基底刚度对其增殖分化有着重要影响。研究者在实验中改变细胞周围力学的性质来观察BMSCs的动态变化发现，细胞外液的剪切力与牵张力使BMSCs向成骨分化增多，而静水压力的增高会使成软骨基因的表达增高促进其向软骨分化，但具体的机制尚未清晰，可能与细胞间电信号的改变和细胞因子间的相互作用有关，进而调节基因的表达与蛋白质的合成，且不同组织细胞对机械力的感受器敏感度不同所以其作用效果也有差异。
 

BMSCs根据诱导条件的不同可以向成骨细胞、软骨细胞、脂肪细胞和神经细胞等分化，体外培养时贴附材料基底力学的不同对其分化也可产生不同的影响，即基底支架材料的力学性能也是BMSCs定向分化的诱导因素，且各种定向分化的适宜材料的力学性能各不相同。目前对机械力学与BMSCs的关系研究较少，实验室中主要是通过改变BMSCs贴附的支架材料后对干细胞分化进行定性定量分析，间接得到基底的机械力学对 BMSCs增殖分化的影响，也有研究者使用更先进的机械生物反应器来测量机械力学对干细胞增殖分化的影响。随着对BMSCs与机械力学相互影响的研究更加深入，为调节BMSCs的增殖分化和选择合适的支架材料有了更广阔的思路，为未来骨缺损的治疗提供强大的理论支撑和技术支持。
 

出自《骨髓间充质干细胞联合3D生物打印技术治疗骨缺损的研究进展》作者袁宇，徐林.