ZHAO等发现骨髓间充质干细胞受机械刺激后Wnt/β-catenin通路表达上调，表明机械刺激可以促进骨髓间充质干细胞的增殖。目前，已经有组织工程研究用机械刺激预处理干细胞以增强其修复功能，例如YU等发现用机械刺激预处理材料中的细胞之后可以增强材料的成骨性能。因此，了解机械刺激如何调节干细胞行为，对于扩大细胞治疗在再生医学等方面的应用有重大意义。
 

与此同时，有研究表明细胞对机械刺激具有表观遗传记忆效应，并可在细胞生物学行为过程中起长期调节作用，改变细胞分化命运。表观遗传是不需改变DNA序列的情况下，对基因表达进行可遗传的细胞修饰方式。骨髓间充质干细胞的表观遗传标记不仅对建立和维持骨髓间充质干细胞的稳态至关重要，也可调控骨髓间充质干细胞的分化方向，而这一作用在骨髓间充质干细胞成骨分化过程中表现尤为明显。表观遗传修饰的方法有很多，例如DNA甲基化和组蛋白修饰。YE等发现在衰老小鼠和去卵巢小鼠中H3K9me3和H3K27me3阳性骨髓间充质干细胞显著增多，且这两种组蛋白的去甲基化酶缺失显著抑制了成骨分化。也有研究在小鼠和人的骨质疏松骨样品中发现了H3K4me3下调，并且发现H3K4的甲基化酶可以激活Hox基因以促进成骨，而其去甲基化酶KDM5A可以去除H3K4me3并通过抑制Runx2表达来抑制成骨。因此了解这些表观遗传的机制有望为骨髓间充质干细胞介导的骨再生医学提供干预靶点。
 

综上，机械刺激可以调节干细胞的分化行为也可以引起细胞的表观遗传记忆效应，但是机械刺激如何与表观遗传变化相互作用仍未得到完美的解释，因此，该研究旨在探索骨髓间充质干细胞对拉伸机械刺激的记忆作用，并初步分析其表观遗传学调控的潜在机制。
 

出自《骨髓间充质干细胞机械刺激成骨的记忆效应》作者陈春晓,姜乐涛,沈悦。