Рассмотрены клеточные и молекулярные механизмы регуляции процесса дифференцировки остеобластов, вклад сигнальных путей и транскрипционных факторов. Ключевым регулятором остеогенеза считается транскрипционный фактор Runx2, который индуцирует синтез белков, специфичных для остеобластов щелочной фосфатазы, матриксной металлопротеиназы-13, костного сиалопротеина, коллагена типа I, остеокальцина. Адгезивные взаимодействия клеток с подлежащим субстратом важны для процессов пролиферации преостеобластов, остеогенной дифференцировки, минерализации внеклеточного матрикса. Эффективное прикрепление и распластывание клеток на подложке определяется фокальными контактами и актиновым цитоскелетом. Фокальные контакты являются механосенсорными структурами. Посредством трансмембранных рецепторов интегринов, участвующих в образовании фокальных контактов, клетки остеогенного ряда реагируют на ригидность клеточных субстратов, их химический состав и топографию поверхности. Киназа фокальных контактов FAK является ключевым игроком сигнализации, связанной с фокальными контактами. Микро- и нанотопография поверхности существенным образом влияет на остеогенную дифференцировку.