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[目 的]验证新型引导骨再生膜---高分子量聚丙烯酸（High molecular weight polyacrylic acid,HPAA）改性胶原膜的促小鼠骨髓间充质干细胞（Bone marrow mesenchymal stem cells,BMSCs）成骨分化的作用,探讨线粒体质量控制在HPAA改性胶原膜促BMSCs成骨分化过程中的表现,进一步揭示自噬在HPAA改性胶原膜促BMSCs成骨分化过程中的作用,为口腔种植修复手术中新型引导骨再生膜的使用提供可靠依据。[方 法]提取大鼠鼠尾胶原制备胶原膜;使用HPAA交联液对胶原膜进行处理,制备HPAA改性胶原膜。体外培养小鼠BMSCs,接种于胶原膜及HPAA改性胶原膜上,分别对两种材料组别的细胞进行成骨诱导7天及14天处理。免疫荧光技术检测HPAA改性胶原膜对BMSCs细胞凋亡/坏死、细胞形态和线粒体分布的影响,扫描电子显微镜（Scanning electron microscope,SEM）、RT-qPCR、茜素红染色检测BMSCs的成骨分化能力。透射电子显微镜（Transmissionelectron microscope,TEM）和线粒体特异性荧光探针（Mito Tracker Green）分析线粒体形态变化,RT-qPCR检测线粒体生物发生基因水平,JC-1染色检测线粒体膜电位。RT-qPCR、Western Blot以及免疫荧光技术分析线粒体动力学活性。TEM观察自噬体/自噬溶酶体,Western Blot以及免疫荧光检测LC3B蛋白表达,RT-qPCR和线粒体-溶酶体荧光探针共定位检测线粒体自噬基因水平;对自噬进行抑制/激活,Mito Tracker Red检测线粒体形态变化,茜素红染色评估BMSCs成骨分化能力。[结 果]SEM结果表明HPAA改性胶原膜在有BMSCs参与的情况下发生胶原纤维的广泛矿化,RT-qPCR和茜素红染色结果证明了 HPAA改性胶原膜上BMSCs的成骨分化基因COL1以及OPN表达增高,BMSCs的成骨分化能力增强;免疫荧光结果表明胶原膜上的细胞线粒体近核分布,而HPAA改性胶原膜上线粒体在胞内的分布较均匀。胶原膜经HPAA交联处理后使BMSCs的线粒体形态发生明显改变,TEM和Mito Tracker Green结果显示线粒体在胶原膜上呈卵圆形且嵴的发育不完全,与胶原膜相比线粒体在HPAA改性胶原膜上呈现细长形,线粒体数量增多,线粒体膜电位升高且PGC-lα、Nrf1、Nrf2、MtTFA、MtSSB基因表达增高,说明HPAA改性胶原膜提高了线粒体生物发生水平。RT-qPCR结果表明成骨诱导7天HPAA改性胶原膜上线粒体的分裂基因Drp1、Fis1、Mff和融合基因Mfn1、Mfn2、Opa1表达均升高,成骨诱导14天HPAA改性胶原膜上线粒体的融合基因表达增高、分裂基因Drp1表达降低;Western Blot结果表明HPAA改性胶原膜上BMSCs在成骨诱导7天后Drp1和Opa1的蛋白表达均升高,成骨诱导14天后Drp1表达降低而Opa1表达升高;免疫荧光结果表明HPAA改性胶原膜上BMSCs在成骨诱导7天后Drp1和Mfn2的表达升高,成骨诱导14天后Drp1表达降低而Mfn2表达升高。Western Blot和免疫荧光结果表明HPAA改性胶原膜上细胞的LC3B蛋白表达升高;RT-qPCR结果表明HPAA改性胶原膜上线粒体Pink1和Parkin的基因水平提高;MitoTraker与LysoTracker的荧光共定位结果显示HPAA改性胶原膜上细胞线粒体的自噬行为增多。对HPAA改性胶原膜上成骨诱导14天的细胞的自噬进行干预,茜素红染色结果表明抑制自噬会降低BMSCs的成骨分化水平。[结 论]1.HPAA改性胶原膜体外矿化促进BMSCs的成骨分化。2.HPAA改性胶原膜体外促进BMSCs成骨分化过程与线粒体的生物发生水平提高相关。3.HPAA改性胶原膜体外发挥促BMSCs成骨分化的作用有线粒体动力学平衡调控的参与。4.HPAA改性胶原膜通过诱导自噬促进BMSCs的成骨分化。