目的：太空中的粒子辐射和微重力环境均可引起航天员的骨量丢失，进而诱发骨质疏松症（osteoporosis，OP）。OP也是临床常见病和多发病，中药治疗OP的疗效显著，但成分复杂，未能广泛推广应用。我们查阅文献发现，源自中药的含异戊烯基天然产物，多数具有较强的抗OP活性，推测异戊烯基基团可能对天然产物的抗OP活性具有增强作用，但未见系统研究。本课题设计一系列体内外实验，旨在探讨含异戊烯基天然产物的抗骨丢失活性，为抗OP新药发现提供线索和理论依据。　　方法：体外培养大鼠骨髓基质细胞（BMSCs）和乳鼠颅骨成骨细胞（ROB），观察五类天然产物中异戊烯基存在与否对细胞增殖和成骨矿化的影响，所选天然产物包括香豆素类（7-甲氧基香豆素和蛇床子素）、查耳酮类（异甘草素和异补骨脂查耳酮）、黄酮类（甘草素和补骨脂黄酮）、异黄酮类（大豆苷元和新补骨脂异黄酮）、拟雌内酯类（香豆雌酚和补骨脂定）；体外培养骨髓源系破骨细胞和乳兔成熟破骨细胞，探讨上述五类天然产物对破骨细胞TRAP活性及骨吸收陷窝形成的影响，分析含异戊烯基天然产物对破骨细胞骨吸收的抑制作用。　　硅胶柱色谱法从补骨脂药材中分离补骨脂定并纯化，通过薄板色谱（TLC）、质谱（MS）、核磁氢谱（1H NMR）和元素分析进行鉴定，紫外比色法和HPLC进行含量分析；采用双侧卵巢摘除大鼠作为骨丢失动物模型，17β-雌二醇为阳性对照，研究香豆雌酚和补骨脂定的抗骨丢失作用，确认含异戊烯基天然产物的抗OP活性。大鼠去势1周后灌胃给药治疗，持续12周，解剖观察大鼠主要脏器是否病变，称量湿重并计算脏体指数，制作子宫石蜡切片并行HE染色；全自动生化分析仪检测大鼠尿液和血清中钙、磷及肝肾功能指标；ELISA法检测大鼠血清中骨形成指标BALP、BGP、PICP和骨吸收指标TRAP、CTX-I的含量；DEXA测定大鼠股骨骨密度，三点弯曲实验检测大鼠股骨的生物力学性能；Micro-CT分析大鼠股骨干骺端的骨小梁微结构特性，硬组织切片分析矿化沉积速率。体外培养实验大鼠的BMSCs，检测细胞的成骨及成脂分化能力；提取实验大鼠骨组织中总mRNA和总蛋白，分析骨代谢相关信号通路上主要因子的表达情况。　　结果：含异戊烯基天然产物均能刺激BMSCs和ROB增殖，提高细胞ALP活性，促进成骨相关蛋白分泌和钙化结节形成，除新补骨脂异黄酮外，其他含异戊烯基天然产物的骨保护效果明显强于其不含异戊烯基的母环形式。实验所选天然产物均能降低大鼠骨髓源性破骨细胞和兔成熟破骨细胞的TRAP活性，显著抑制骨吸收陷窝的形成；同类天然产物组间比较发现，除新补骨脂异黄酮外，含异戊烯基天然产物对破骨细胞骨吸收的抑制活性要显著优于其不含异戊烯基的母环形式。　　硅胶柱色谱对补骨脂乙酸乙酯部位进行分离，采用乙酸乙酯和石油醚混合体系进行梯度洗脱，50％乙酸乙酯洗脱体系中可析出补骨脂定晶体，经真空冷冻干燥后，TLC、MS、1H NMR和元素分析确认所提样品为补骨脂定，紫外比色法和HPLC定量检测，补骨脂定含量高于98%。　　香豆雌酚和补骨脂定对去势所引起的骨丢失均具有较好的防护作用，可抑制去卵巢术所引起的体重增加，对子宫的刺激明显弱于雌激素；同时降低血清骨形成和骨吸收指标，降低骨转换率；增加股骨BMD，提高股骨生物力学性能和矿化沉积速率(MAR)，改善骨小梁的显微结构；促进实验大鼠BMSCs成骨分化，抑制成脂分化，调节骨组织中成骨相关因子的基因和蛋白表达，说明香豆雌酚和补骨脂定均能提高骨骼强度，降低骨折风险，其中补骨脂定组多项指标均优于香豆雌酚，提示含异戊烯基的补骨脂定可能具有更好的骨保护效果。　　结论：本论文体外培养骨髓基质细胞、成骨细胞和破骨细胞，采用骨丢失动物模型，研究了含异戊烯基天然产物的抗骨丢失活性，经体内外实验分析，得到以下结论。　　（1）体外实验发现多数含异戊烯基天然产物的抗骨丢失活性明显强于其不含异戊烯基的母环形式，说明天然产物母环联异戊烯基基团后可增强其骨保护作用，但增强程度与母环结构密切相关；　　（2）经乙酸乙酯-石油醚混合体系对补骨脂乙酸乙酯部位进行梯度洗脱，得到补骨脂定纯品（纯度约为98%）；　　（3）体内实验发现补骨脂定和香豆雌酚均能有效抑制去势大鼠的骨丢失，含异戊烯基的补骨脂定效果强于香豆雌酚，从而证实含异戊烯基天然产物在体内实验中的骨保护作用依然优于其母环形式，作用机制可能与 BMP-2/Runx-2/Osterix、Wnt/β-catenin以及OPG/RANK/RANKL等信号通路有关。　　（4）补骨脂定在体内外实验中均表现出很强的抗骨丢失活性，具有开发为新药的潜力，用于空间骨丢失和临床骨质疏松症的治疗。