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骨形态发生蛋白9（BMP9）是一种能高效诱导干细胞骨向分化的因子之一，具有很好的临床应用前景。课题组前期研究发现，BMP9能明显诱导MSCs骨向分化；COX-2对该过程具有促进作用，抑制COX-2则减弱BMP9的骨向分化诱导功能，同时减弱BMP9对PTEN的磷酸化影响。然而，COX-2影响BMP9诱导MSCs骨向分化机制，以及与PTEN的相互关系目前还不清楚。本实验主要探究COX-2促进BMP9诱导C3H10T1/2细胞骨向分化与PTEN的关系及其可能的分子机制。本课题采用Western blot、PCR、细胞免疫荧光、细胞免疫组化、碱性磷酸酶染色、茜素红染色和ELISA等实验方法。首先分析BMP9诱导C3H10T1/2细胞骨向分化过程中对COX-2表达的影响，以及COX-2对BMP9诱导C3H10T1/2细胞骨向分化的影响。然后进一步分析COX-2调控BMP9诱导C3H10T1/2细胞骨向分化的机制。最后探讨在BMP9诱导C3H10T1/2骨向分化的过程中，COX-2对PTEN的影响及可能机制。结果显示，BMP9在诱导C3H10T1/2细胞骨向分化过程中上调COX-2表达，过表达COX-2能促进BMP9诱导C3H10T1/2细胞骨向分化的作用，抑制或沉默COX-2则减弱BMP9的这种作用；BMP9在C3H10T1/2细胞中明显增加cAMP水平，并促进CREB磷酸化；沉默或抑制COX-2，以及抑制EP4受体、cAMP或PKA不但减弱BMP9对CREB磷酸化的促进作用，也明显抑制BMP9诱导C3H10T1/2细胞骨向分化；BMP9不但促进Akt的磷酸化，而且还增加PTEN的磷酸化水平；沉默COX-2或抑制PKA均减弱BMP9对PTEN磷酸化的促进作用。结果提示，COX-2对BMP9诱导C3H10T1/2细胞骨向分化具有促进作用，机制可能与COX-2通过PGE2/cAMP/PKA途径促进PTEN磷酸化，进而增加PI3K/Akt信号的转导活性有关。