目的探討組織界面剛度變化對大鼠BMSCs鋪展、增殖和成骨分化的影響，尋找適合其成骨分化的剛度范圍。 方法取4周齡SPF級雄性SD大鼠骨髓，采用全骨髓細胞貼壁法分離培養BMSCs并鑒定。取第3代BMSCs，按1×105個/mL密度接種于覆蓋彈性模量分別為1、4、10、40、80 kPa聚丙烯酰胺水凝膠（polyacrylamide hydrophilic gel，PA）的普通培養皿（細胞接種于PA基底上），普通培養皿（彈性模量75 MPa）作為對照，光鏡下觀察細胞在不同剛度PA上的鋪展狀態。選取4、10和40 kPa PA覆蓋作為研究對象（分別為A、B、C組），以普通培養皿為對照組（D組），細胞計數檢測BMSCs生長情況，ALP試劑盒檢測BMSCs的ALP濃度，茜素紅染色法檢測BMSCs的鈣沉積狀況，實時熒光定量PCR檢測BMSCs的骨鈣素（bone gla protein，BGP）、Runx2、Ⅰ型膠原mRNA表達。 結果隨著PA剛度的提升，BMSCs鋪展面積增加，尤其在10、40 kPa PA上鋪展較好。生長曲線示，培養1、2 d各組間細胞增殖情況差異無統計學意義（P＞0.05），3~5 d B、C組增殖情況明顯優于A、D組（P＜0.05），5 d時C組顯著高于B組（P＜0.05）。A、B、C、D組ALP濃度分別為（53.69±0.89）、（97.30±1.57）、（126.60±14.54）、（12.93±0.58）U/gprot，A、B、C組顯著高于D組，C組高于A、B組，差異均有統計學意義（P＜0.05）。茜素紅染色示，C組鈣結節百分比為20.07%±4.24%，顯著高于A、B、D組，差異有統計學意義（P＜0.05）。實時熒光定量PCR檢測示，A、B、C組BGP、Ⅰ型膠原mRNA相對表達量均高于D組，C組高于A、B組，差異均有統計學意義（P＜0.05）。B、C組Runx2 mRNA相對表達量高于D組，C組高于B組，差異均有統計學意義（P＜0.05）；A、D組間差異無統計學意義（P＞0.05）。 結論10~40 kPa范圍的PA能促進大鼠BMSCs增殖及成骨分化，剛度越高，作用越強。