目的：Hedgehog/Gli1 信号通路在成骨的各个过程中均扮演重要的角色，本研究评估了微纳米形貌表面 Hedgehog/Gli1 信号通路对 MG63 成骨细胞增殖和分化功能的调控作用。
方法：采用酸蚀和阳极氧化法在纯钛表面构建微纳米形貌，将 MG63 成骨细胞接种于光滑、微米、微纳米钛片表面上，观察细胞早期粘附以及铺展情况，检测细胞增殖活力以及碱性磷酸酶（ALP）活性的变化，实时定量 PCR 法检测细胞内成骨相关基因的表达，实时定量 PCR 及 Western blot 法检测 Hedgehog/Gli1 通路相关基因及蛋白的表达；将 Hedgehog-Gli1 通路特异性抑制剂环杷明加入到细胞培养液中，检测环杷明对钛片表面细胞增殖活力、ALP 表达活性以及成骨相关基因表达的影响。
结果：试样经处理后形成微米坑表面复合不同管径 TiO₂ 纳米管（25nm 和 70nm）的微纳米形貌。与光滑、微米组相比较，MG63 成骨细胞在微纳米组拥有较强的早期粘附能力，并得以充分伸展，伴有大量板状、丝状伪足伸出。细胞在微纳米组钛片上表现更高的增殖能力、ALP 活性以及成骨相关基因表达水平，并以管径为 70nm 的微纳米组增强最为显著。微纳米形貌显著上调了 Hedgehog/Gli1 信号通路相关蛋白 Shh、Smo、Gli1 的表达，Hedgehog/Gli1 信号在微纳米形貌表面被激活。此外，环杷明抑制 Hedgehog-Gli1 信号通路活性，并显著下调了微纳米组钛片表面细胞的增殖活力、ALP 活性以及成骨相关基因表达水平，与没有加入环杷明的光滑组、微米组的水平大致相同。
结果：钛片表面微纳米形貌改性能够更加有效地增强 MG63 细胞的早期粘附、增殖及成骨分化能力，显著上调 Hedgehog-Gli1 活性水平，被激活的 Hedgehog-Gli1 信号促进了细胞在微纳米形貌表面的增殖和成骨分化能力。这将有助于我们更好地理解材料与细胞的相互作用，为种植体表面设计提供理论依据。
关键词：纯钛，微纳米形貌，MG63 细胞，Hedgehog/Gli1，成骨分化