脂多糖刺激可下调骨形态发生蛋白2（骨形态发生蛋白2是成骨分化中的关键诱导因子）、磷酸化Smad1和磷酸化Smad5的水平。FU等研究者观察到fraxinellone治疗后骨形态发生蛋白2表达显著上调，骨形态发生蛋白2与异聚受体复合物结合，可促进Smad1和Smad5的磷酸化，形成Smad 复合物，并转运至细胞核内调控转录，显著提高了碱性磷酸酶、成骨标记蛋白水平，从而促进牙周膜干细胞的成骨分化。然而当细胞转染shRNA-骨形态发生蛋白2-1，使骨形态发生蛋白2水平显著下降时，牙周膜干细胞的碱性磷酸酶活性和矿化能力显著降低，同时碱性磷酸酶、骨钙素、Runx2、骨唾液蛋白、骨桥蛋白和胶原蛋白Ⅰ的表达均下调。SACRAMENTO等研究者证实5-aza-dC可显著提高骨形态发生蛋白2羟甲基化水平，增加牙周膜干细胞中骨形态发生蛋白2基因的表达，骨形态发生蛋白2信号分子可激活Smad蛋白的磷酸化和核转位，Smad蛋白与Runx2相互作用，导致碱性磷酸酶和骨钙素转录物的上调，从而促进牙周膜干细胞的成骨分化。WU等研究者证实循环拉伸应激可促进碱性磷酸酶活性增加和成骨相关基因的表达；同时循环拉伸应激抑制miR-129-5p表达，促进牙周膜干细胞中骨形态发生蛋白2表达和 p-Smad1/5水平，激活骨形态发生蛋白2/Smad途径，从而促进其成骨分化。
 

通过调控Smad信号通路可以抑制炎症并促进牙周膜干细胞的成骨分化，而这样的作用主要是通过介导Smad蛋白的磷酸化和核转位完成，但大部分的研究缺乏动物实验，因此缺乏一定的安全性和适用性，提示牙周炎的治疗可以以激活Smad信号通路作为导向进行研究。
 

出自《不同信号通路对牙周膜干细胞成骨分化的影响》作者付秋月，兰兴明，徐溶蔚。