McAllister等给新生小鼠的骨髓来源的前破骨细胞样细胞加以16dynes／cm2的流体剪切(Fluidshear
stress，FSS)，结果发现细胞释放PGE，和NO增加，他们认为骨髓细胞对FSS敏感，力诱导的骨改建和信号传导可能通过细胞自身的自分泌形式起作用。Sakai等实验观察FSS对人成骨细胞样骨肉瘤细胞(SaOS2)的影响，用ELISA法检测培养基中细胞因子的含量，结果发现IL-11增加约7倍，Northen杂交分析SaOS，受力6小时后，细胞中IL-11mRNA增加了4倍，而没有发现IL-6mRNA表达，但这种作用可以被消炎痛所抑制，这说明FSS诱导成骨细胞表达IL-11是通过PG介导的。Fermor等对人骨髓来源的成骨细胞样细胞施加《4000ustrain的机械力，结果6个病人中有3个人的细胞在机械力作用5小时后分泌PGE：显著增加，另外3个没有增加，这表明人成骨细胞样细胞对生理性应变有反应。PGE,、IL-11等因子的表达增高可以促进成骨细胞、骨髓基质细胞等表达RANKL／OPGL增强，从而介导了破骨细胞前体向破骨细胞分化、活化。但目前还不明确机械力的大小、作用时间、频率与破骨细胞前体向破骨细胞的分化的关系。
    Cillo-JE等对SaOS2细胞施加张力，结果施力8小时后TGF-Bl、IGF-lmRNA表达有增加；16小时后TGF-B1、IGF-1、bFGFmRNA表达有增加；24小时后TGF-B1、IGF-1、bFGF和IL-6mRNA表达有增加，IL-1B的表达不受影响。另外，IGF-1在骨吸收后介导骨形成的作用较明确，因IGF-1可由成骨细胞产生并以自分泌方式刺激成骨细胞增埴和基质合成。Zhang等通过鼠尾悬吊模型中发现IGF-1、IGF-2mRNA水平因鼠尾悬吊而减少，认为不负重骨骼改变了1GFmRNA水平，提示IGF-1在废用性骨质疏松发生发展中也起重要作用。IGF-1在介导机械力与骨改建中的具体机制目前还未完全阐明，还有待进一步研究。
    综上所述，机械力可诱导成骨细胞分泌一些细胞因子如前列腺素、白细胞介素等，细胞因子有多功能性，可通过自分泌和旁分泌调控骨形成和骨吸收；但—种细胞因子是不能完善这种调控作用的，而是诸细胞因子相互协调，网络调节的结果。其调节机理尚未完全弄清楚。另外，机械力是通过骨细胞、骨髓基质细胞、成骨细胞等分泌某些细胞因子来使破骨细胞分化、活化(旁分泌形式起作用)，还是直接作用于破骨细胞前体并通过自分泌形式起作用；机械力大小、频率与破骨细胞分化的关系，目前均未阐明，还需深入研究。
3．机械力。微损伤与骨重建的关系
    骨组织作为—种生物材料受到长期应力作用时会出现疲劳，在骨组织内出现微裂。如果周期性的应力持续作用于骨组织，将导致微损伤累积，到一定程度导致正常的骨组织强度丧失，引起种植体微运动。当微运动的产生时即达到了骨内种植体松动的临界点。Bentolila等对鼠长骨疲劳性负载后的观察结果是：①鼠的股骨对导致骨皮质微损伤的高应变的反应是进行骨皮质内的骨改建；②骨皮质内的骨吸收与骨组织微损伤和骨细胞的完整性改变有关。这研究认为鼠长骨对疲劳的反应是进行哈弗管周围骨改建(harversion remodeling)，而骨细胞死亡或损伤也许足这个改建过程启动的一种刺激因素。Verborgt等实验认为①骨疲劳可以诱导骨细胞的凋亡；②骨疲劳后的破骨细胞性的骨吸收区与骨细胞的凋亡区相—致。微损伤、骨细胞凋亡和接着的骨改建的显著相关性支持这样一个假说，即骨细胞凋亡提供了一个关键的活化部分或信号机制，从而使破骨细胞把疲劳诱导的损伤的骨基质作为骨吸收的目标。
    上述研究表明，机械力可以导致骨疲劳、微损伤，使得骨细胞的网状结构在某些部位中断，破坏了骨细胞的完整性，某些细胞外基质与骨细胞的接触，从而启动了骨细胞的凋亡或分泌某些因子来启动骨改建。骨改建首先启动足破骨细胞前体的分化、增值、活化引起骨吸收。但这整个过程中的具体的分子机制还不十分明确有待于进—步研究。

责任编辑：唐建华