组织工程是应用分子生物学、细胞生物学和工程学的原理,研究、开发具有修复和改善损伤组织功能的生物替代物的一门科学。是生命科学发展史上又一新的里程碑。组织工程学研究的三个基本问题是：①生物材料的选择；②细胞调节因子的应用；⑧种子细胞的获取等。很多研究表明材料表面与细胞调节因子,比如：细胞外基质蛋白、生长因子的作用决定了细胞的行为和细胞内的信号传导通路。尽管对这些研究有了一些成果,但是还有很多的问题有待解决。生物材料的表面修饰技术在组织工程中有着广泛的用途。我们将壳聚糖修饰在聚乳酸膜表面,修饰后的材料表面更有利于小鼠来源的成纤维细胞系L929的增殖,但是我们发现L929细胞在壳聚糖修饰的聚乳酸膜表面不能铺展,细胞形态呈现圆形。大量文献认为：细胞外基质蛋白在材料表面的吸附并且与细胞膜上整合素受体的结合影响细胞骨架结构、细胞的铺展和增殖。因为壳聚糖是一种亲水性的材料不利于细胞外基质蛋白蛋白的吸附,所以不同于玻璃和聚乳酸表面,壳聚糖表面的细胞不能铺展。以前的研究认为细胞在基质表面不能铺展或者细胞骨架结构被破坏会抑制细胞周期蛋白D1的表达,激活细胞周素依赖激酶抑制蛋白p27Kip1表达,从而阻止细胞的增殖和细胞周期的进程。我们推测是由于壳聚糖与血清中生长因子的作用：稳定生长因子的活性,免受温度、pH值、酶解等因素影响,使其持续发挥功能。所以,血清中的生长因子可以更有效的与受体结合,激活下游的细胞外信号调节激酶磷酸化以及细胞周期蛋白D1的表达。通过以上原因,壳聚糖修饰的聚乳酸表面可以促进L929细胞增殖,而不受细胞形态改变的影响。种子细胞是组织工程应用研究中的首要环节和基本要素。脂肪干细胞由于获得容易,创伤小,数量大等优点成为组织工程中种子细胞研究的热点。在我们的实验中,我们根据文献的报道,从大鼠中提取脂肪干细胞,并对其增殖和分化能力进行鉴定。我们发现分离培养的脂肪干细胞增殖活性高,具有多向分化能力。虽然脂肪干细胞成骨分化能力已经被证实,但是其中的分子机制还不是很清楚。一氧化氮是一种自由基信号分子,由一氧化氮合成酶催化,作为一种第二信使参与了多项生理活动。近年来人们对一氧化氮在骨代谢以及骨细胞活性方面做了大量研究,发现一氧化氮是骨形成过程中极为重要的调节因子,但一氧化氮在脂肪干细胞成骨分化中的作用还没有报道。雷洛昔芬是一种选择性雌激素受体调节剂。在本文中,我们发现雷洛昔芬在(0.1-1μmol/L)的浓度范围对大鼠脂肪干细胞的一氧化氮产生有促进作用且与浓度呈正相关。脂肪干细胞中一氧化氮浓度的增高促进了成骨分化,成骨分化标志蛋白：Cbfa1/Runx2、碱性磷酸酶、骨形态发生蛋白以及Ⅰ型胶原的表达均在mRNA或者蛋白的水平上有所升高,矿化结节和细胞钙离子的沉积也有所加强。胞质里一氧化氮的升高和成骨分化能力的增强成正比,另外雷洛昔芬诱导分化的作用,可以被一氧化氮抑制剂L-NAME所抑制。我们推测雷洛昔芬可能是与细胞表面的雌激素受体结合,激活下游的PI3K/Akt以及ERK通路,促进内皮型一氧化氮合成酶磷酸化以及一氧化氮的释放,一氧化氮浓度的升高激活了下游的可溶性鸟苷酸环化酶的和cGMP的合成,cGMP可能就是直接作用于成骨分化的效应物。综上所述,我们发现雷洛昔芬可以激活NO/cGMP信号通路,促进脂肪干细胞向成骨细胞分化。