实验目的糖皮质激素性骨质疏松症（GIOP）是最常见的继发性骨质疏松症。GIOP主要表现为骨生成减少,患者易发生骨折,且骨折后极易出现延迟愈合或骨不连。全反式维甲酸（ATRA）可促进间充质干细胞（MSCs）的成骨分化,但其对抗成骨抑制的作用及机制尚不明确。本课题主要研究ATRA对糖皮质激素抑制MSCs成骨分化和GIOP是否有逆转作用及可能的分子机制。研究方法1.利用骨形态发生蛋白9（BMP9）转染的MSCs作为体外成骨模型,联用不同浓度的ATRA或地塞米松（DEX）,通过实时定量PCR（RTq PCR）、免疫印迹和免疫荧光等方法检测成骨标志物RUNX2、ALP和OPN的变化;通过碱性磷酸酶（ALP）染色和茜素红染色评估ALP活性和基质矿化程度。2.利用腹腔注射DEX 1 mg/kg、每周两次,持续8周构建大鼠GIOP模型,同时ATRA灌胃给药预防和治疗GIOP。利用ELISA检测血清中的成骨指标骨钙素（OCN）和破骨指标抗酒石酸酸性磷酸酶5b（TRACP-5b）,利用H＆E和Masson三色等组织学染色及μCT扫描分析ATRA对GIOP的逆转作用。3.利用RTq PCR、免疫印迹分析ATRA激活的受体亚型（RARα、RARβ和RARγ）,并联用受体抑制剂,探究对ATRA逆转作用的影响。4.利用RNA测序（RNA-seq）检测并分析在ATRA逆转DEX的抑制成骨过程中与ATRA和DEX密切相关的差异基因。5.构建差异基因Serpina3n的敲低和过表达腺病毒,并联用ATRA或DEX,探究其对DEX抑制成骨分化及ATRA逆转的影响。6.通过染色质免疫共沉淀（Ch IP）探究ATRA受体RARβ与差异基因Serpina3n的关系。研究结果1.ATRA增强小鼠胚胎成纤维细胞（MEFs）、C3H10T1/2和C2C12中BMP9诱导的ALP活性;ATRA增强MEFs中BMP9诱导的ALP、RUNX2蛋白表达和基质矿化。高浓度的DEX降低了BMP9诱导的ALP活性和成骨标志物的表达。2.DEX与ATRA联合使用时,ATRA提高了被DEX抑制的ALP活性和成骨标志物的表达。3.大鼠GIOP模型中,ATRA治疗和预防组血清OCN、Ⅰ型胶原、骨量、骨小梁数量和厚度高于GIOP组,差异具有统计学意义。4.ATRA逆转DEX成骨抑制过程中,RARβ的表达升高,RARβ抑制剂Le135部分阻断了ATRA的逆转作用;RNA-seq显示Serpina3n被DEX显著上调,而被ATRA下调。5.Serpina3n减弱了ATRA对ALP活性的促进作用,si Serpina3n减弱了DEX对BMP9诱导的ALP活性的抑制作用。Ch IP实验结果显示RARβ可以负向调节Serpina3n的表达。研究结论ATRA可从体内外逆转DEX抑制的成骨分化,这可能与ATRA通过RARβ抑制被DEX促进的Serpina3n的表达密切相关;ATRA对GIOP大鼠模型有一定治疗作用;Serpina3n可能成为GIOP的新靶点。