A melatonina é um hormônio produzido em órgãos e células, cujas funções biológicas estão relacionadas com ritmo circadiano, o ciclo sono-vigília, inibição do crescimento do tumor, função imunológica, proteção antioxidante e homeostase redox. Alguns sugerem que os efeitos biológicos e variados de melatonina podem também incluir uma função reguladora na diferenciação de células-tronco mesenquimais. O presente trabalho tem como objetivo caracterizar o papel osteogênico da melatonina em células-tronco mesenquimais derivadas de medula óssea de rato. As células foram isoladas a partir de fêmur e tíbia e cultivadas em meio base e osteogênico contendo diferentes concentrações de melatonina. Após 3 e 7 dias de incubação, os genes Runx2, Sp7 e Bglap foram analisados. Não observamos modulação na expressão de Bglap, porém quando a melatonina foi adicionada ao meio base, vimos aumento da expressão de Runx2 e Sp7 após 7 dias de indução. Já quando em meio osteogênico, observamos aumento da expressão de Sp7 em 3 e 7 dias. Nossos resultados mostram que a melatonina é capaz de induzir aumento na expressão de dois importantes marcadores iniciais e intermediários da osteogênese em meios base e osteogênico, indicando o potencial osteoindutor da melatonina.