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研究背景和目的:在目前,针对严重骨关节疾患最有效的治疗方式是人工关节置换术。造成大量人工关节置换失败的最常见原因是人工关节无菌性松动,目前针对人工关节无菌性松动的有效治疗方式仍然是进行人工关节翻修手术。但其发生机制仍没有非常清晰,主流的观点认为假体周围产生的磨损颗粒与骨溶解的发生有关。破骨细胞的异常形成以及激活破骨细胞的骨吸收功能能够被这些磨损颗粒直接或者间接地促进,从而引发假体周围的骨溶解,最终的结果是导致假体松动。破骨细胞是在人体内唯一具有骨吸收功能的细胞,破骨细胞的异常形成和功能的亢进与许多溶骨性疾病密切相关,如人工关节无菌性松动、骨关节炎、骨质疏松等疾病。目前,针对异常的骨溶解疾病,市面上已经有许多防治破骨细胞过度活化而骨丢失的药物,但长期应用发现仍存在许多不良反应。因此,目前针对溶骨性疾病治疗的研究热点是探索新型的抗破骨细胞药物。G?6983是5种蛋白激酶C(Protein kinase C,PKC)亚型的抑制剂,可以通过简单扩散进入细胞。在本次研究中,我们发现G?6983能有效抑制破骨细胞分化功能和骨吸收功能,并且能够在小鼠颅盖骨模型中抵抗钛颗粒磨损带来的骨溶解。实验方法:(1)体外实验:1)为测定G?6983对破骨细胞分化功能和骨吸收功能的影响,在体外实验中,培养骨髓来源的巨噬细胞(bone marrow macrophages,BMMs),用不同浓度的G?6983干预核因子κB受体活化因子配体(Receptor Activator of NF-κB Ligand,RANKL)诱导的破骨细胞分化,经抗酒石酸酸性磷酸酶(Tartrate-resistant acid phosphatase,TRAcP)染色后判断和观察破骨细胞(细胞核≥3个的细胞)形成状况;利用MTS实验检测药物对BMMs增殖的影响;使用不同浓度的G?6983干预RANKL诱导破骨细胞5天后,利用Real-time PCR测定破骨细胞特异性基因的表达状况;应用羟基磷灰石涂板进行骨吸收实验,分析G?6983对破骨细胞骨吸收功能的影响。2)为了探讨G?6983对RANKL诱导破骨细胞的相关信号通路的调控作用,我们利用Western blot检测G?6983对RANKL诱导的NF-κB和MAPK信号通路中相关蛋白(NF-κB、JNK、p38、ERK)磷酸化的影响。在证实了G?6983能够影响RANKL诱导破骨细胞的分化功能和骨吸收功能后,我们进一步分析G?6983对成骨细胞分化功能和骨形成功能的影响。(2)体内实验:8周大雄性C57BL/6小鼠被随机分为4组,分别是假手术组,阳性组组,低剂量组(G?6983 2.5mg/kg),高剂量组(G?6983 5mg/kg)。G?6983干预14天后收集小鼠的颅盖骨,micro-CT和病理组织分析实验结果。结果:(1)体外实验:1)G?6983对破骨细胞分化和功能有抑制作用,且对破骨细胞前体细胞没有毒性作用;2)G?6983对成骨细胞分化和骨形成功能没有影响。(2)体内试验:G?6983可抵抗钛颗粒诱导的小鼠颅骨骨溶解。结论:1.G?6983通过抑制RANKL诱导的NF-κB、P38、JNK通路,下调破骨细胞相关基因的表达,从而抑制破骨细胞分化功能、骨吸收功能。2.G?6983对成骨细胞的分化功能和骨形成功能没有抑制作用。3.G?6983可抵抗钛颗粒诱导的小鼠颅骨骨溶解的作用。