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目的:探讨甲状旁腺激素(parathyroid hormone,PTH)对大鼠成骨细胞和人骨髓间充质干细胞的增殖、分化及相关细胞因子的调节作用,并利用体外实验探讨PTH1-34促进骨折愈合的分子机制。方法:原代培养新生大鼠颅骨成骨细胞、骨科手术中取人骨髓分离间充质干细胞,传代扩增培养后,间断或持续给予PTH1-34直接刺激;给予含PTH1-34吸收及代谢成分的载药血清(载药血清制备:连续5天给予家兔注射PTH1-34后,于末次给药后2 h内处死家兔,取血,分离血清),以48 h为一观察周期,分别干预0,6,24,48 h后检测细胞的增殖、分化指标(如碱性磷酸酶活性、骨钙素含量等)。取上述细胞提取总RNA,设计大鼠和人BMP-2、IGF-1、OPG、RANKL及Smad4引物和探针,用荧光实时定量RT-PCR检测不同干预条件下BMP-2、IGF-1、OPG、RANKL 及 Smad4 mRNA 的表达。结果:PTH1-34对成骨细胞的影响实验研究结果显示,间歇给予PTH,后期提高了成骨细胞的增殖和分化,早期并不明显。持续干预48 h组细胞增殖、ALP活性及BGP含量前期显著高于对照组(P<0.05),随着时间的延长逐渐下降,显著低于对照组(P<0.05)。作用24 h组,细胞增殖呈逐渐上升趋势,但从第3个循环起均显著低于对照组(P<0.05);ALP活性在第2循环达到高峰,随着时间的延长逐渐下降,从第4个循环起显著低于对照组(P<0.05);BGP含量前3个循环高于对照组,但差异无统计学意义,后期则显著低于对照组(P<0.05);而6 h组从第5个循环起则显著刺激增殖,ALP活性和BGP含量显著高于对照组(P<0.05)。而实验各组成骨细胞相关基因表达的结果显示,PTH间歇干预6h组BMP-2mRNA表达水平明显高于对照组(P<0.01),且呈升高趋势;在第6个循环IGF-1 mRNA的表达达到高峰,但从第6到第8循环尽管在3组给药方式中表达水平一直是最高的(P<0.01),但却持续降低;OPG/RANKL前期低于对照组,后期显著高于对照组(P<0.05);Smad4mRNA的表达持续升高,前4个循环与对照组比较无显著性差异,从第5循环起显著升高(P<0.01)。持续干预48 h和间歇干预24 h组各细胞因子mRNA前期表达水平较高,而后期则明显低于对照组(P<0.01)。PTH对hBMSCs诱导成骨过程中细胞的增殖、ALP活性和BGP含量以及BMP-2、IGF-1、OPG/RANKL和Smad4 mRNA表达水平与对成骨细胞的影响相似。在观察PTH1-34吸收入血后在血清中的成分是否具有调节骨代谢的作用实验中结果显示,在一定浓度下,成骨细胞的增殖、分化和hMSCs向成骨方向分化以及相关蛋白的表达水平呈时间依赖性。持续干预48 h组的促进作用最强,显著高于间歇24h和6h组(P<0.01)。结论:1.间歇给予一定浓度的PTH1-34可刺激成骨细胞增殖与分化,后期作用大于前期。2.PTH对骨代谢的作用是双重的,不同的剂量和给药方式对骨代谢的影响是截然相反的。PTH1-34小剂量、间歇性直接作用可促进成骨的增殖和分化。3.PTH1-34载药血清则需持续维持一个相对稳定的水平才具有显著的对成骨细胞增殖、分化及诱导骨髓间充质干细胞成骨分化的促进作用。