氧化应激普遍存在于骨退行性疾病（骨关节炎、骨质疏松症等）中，一些抗氧化剂具有促进成骨的巨大潜力。在这项研究中，我们旨在研究各种 TiO2 纳米管 (TNT) 的抗氧化特性，从而筛选出改善成骨所需的尺寸并揭示体外潜在的分子机制。比较正常和氧化应激条件下的细胞行为，得到了一个有趣的结论。在正常的微环境中，小TNTs有利于成骨细胞的粘附和增殖，但大TNTs大大增加了成骨分化。然而，在 H2O2 (300 μ M) 处理（模拟氧化应激）后，与天然钛（对照）相比，只有大的 TNT 样品表现出更好的细胞行为，增加了成骨细胞的粘附、存活和分化。分子结果表明，大纳米管的抗氧化应激与整合素α5β1（ITG α5β1）的高表达密切相关，后者进一步上调了抗凋亡蛋白（p-FAK、p- Akt、p-FoxO3a 和 Bcl2）并下调促凋亡蛋白 (Bax) 的表达。此外，我们发现 Wnt 信号（Wnt3a、Wnt5a、Lrp5、Lrp6 和 β-catenin）在氧化条件下促进成骨细胞的成骨分化中起重要作用。