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牙齿受力移动是口腔正畸学的核心。当牙齿受矫治力时,力会传导至牙周膜诱发一系列成骨与破骨反应,成骨与破骨反应的相互平衡使牙齿能够在牙槽骨中进行移动。牙周膜中存在着各种细胞,其中成骨细胞、破骨细胞和未分化的间充质干细胞对牙齿移动至关重要。当间充质干细胞受力时,细胞内的因子表达会出现一系列复杂的连锁变化进而调控成骨。为了明确机械牵张力对间充质干细胞成骨分化的影响,我们对大鼠BMSCs（bone marrow mesenchymal stem cells,骨髓间充质干细胞）施加机械牵张力,观察应力条件下大鼠BMSCs相关因子的表达变化,并探讨这些因子对大鼠BMSCs成骨分化的影响。目的:本实验从细胞因子水平入手,着重探讨机械牵张力对大鼠BMSCs成骨分化的作用,阐明FTO（fat mass and obesity associated protein,脂肪量和肥胖相关蛋白）对机械牵张力诱导大鼠BMSCs成骨分化的作用机制,为更好地理解机械牵张力与骨改建的关系提供依据。方法:1.使用流式细胞仪鉴定大鼠BMSCs表面抗原。使用Flexell?FX-4000TTM系统在体外对大鼠BMSCs施加1Hz,5%的机械牵张力。采用间断加力方式,间断加力时间为每天6小时,共3天,总计18小时。加力结束后收集细胞,使用q RT-PCR（quantitative real-time reverse transcriptase polymerase chain reaction,实时定量逆转录聚合酶链反应）技术检测FTO、HIF-1α（hypoxia-inducible factors-1α,低氧诱导因子-1α）的表达,同时使用q RT-PCR技术对成骨相关因子BMP2（bone morphogenetic protein 2,骨形态发生蛋白2）、RUNX2（runt-related transcription factor 2,Runt相关转录因子2）和ALP（alkaline phosphatase,碱性磷酸酶）的表达进行检测。使用Western blotting技术对FTO、HIF-1α、BMP2、RUNX2和ALP的蛋白表达进行检测。最后对细胞进行ALP染色观察ALP活性。2.针对大鼠FTO基因序列设计合成FTO干扰质粒。用包装好的三组FTO-sh RNA质粒以及阴性对照质粒分别转染大鼠BMSCs,q RT-PCR、Western blotting检测FTO-sh RNA质粒的干扰效果。选择敲减效果最佳的一组转染大鼠BMSCs构建稳定株。设置空白对照组（WT）,加力组（MS-induction）,FTO基因敲减并加力组（MS-induction+sh-FTO）,阴性对照并加力组（MS-induction+sh-NC）,应用Western blotting和q RT-PCR检测四组成骨相关因子RUNX2、BMP2、ALP蛋白和m RNA（messenger RNA,信使核糖核酸）的表达改变以及FTO和HIF-1α的蛋白和m RNA表达变化,探讨FTO对机械牵张力诱导下的大鼠BMSCs的成骨分化的作用机理。结果:1.流式细胞术检测大鼠BMSCs表面抗原的结果为:CD45阴性,CD44、CD90阳性。对大鼠BMSCs加载1Hz,5%（6h×3d）的机械牵张力之后,Western blotting和q RT-PCR结果显示成骨相关因子BMP2、ALP、RUNX2 m RNA与蛋白的表达升高,FTO和HIF-1αm RNA与蛋白表达也升高,ALP染色显示ALP活性升高。2.MS-induction+sh-FTO组、MS-induction+sh-NC组和MS-induction三组细胞加载1Hz,5%（6h×3d）机械牵张力之后对成骨相关因子进行检测。相较于MS-induction组和MS-induction+sh-NC组,MS-induction+sh-FTO组大鼠BMSCs的成骨相关因子BMP2、ALP、RUNX2的m RNA和蛋白的表达降低,ALP染色显示ALP活性降低。对FTO及HIF-1α表达进行检测,发现敲减FTO后,FTO的m RNA表达受到抑制,HIF-1α的m RNA表达也出现了降低,蛋白表达的结果与q RT-PCR的趋势一致。结论:1.机械牵张力促进了体外培养的大鼠BMSCs成骨分化。2.FTO促进了机械牵张力诱导条件下的大鼠BMSCs成骨分化,并且在机械牵张力诱导大鼠BMSCs成骨分化的过程中FTO与HIF-1α存在着正向调节关系。