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研究背景和目的:无菌性假体松动和假体周围感染导致的炎性骨溶解是全关节置换术的主要并发症,目前治疗该并发症的主要方法仍是全关节置换手术的翻修。关节置换中假体周围的细菌内毒素或植入物来源的磨损颗粒引起的炎症反应是破骨细胞形成和活性升高的主要原因,炎症引起的破骨细胞的活化和骨吸收功能的亢进导致引起了关节假体周边的局部骨溶解最终导致假体的松动而引起手术的失败。因此,能够减轻炎症反应和抑制破骨细胞分化和抑制过度骨吸收的药物或化合物为预防关节置换的无菌性假体松动提供一个非常有希望的治疗途径。瑞香素是一种天然香豆素衍生物,具有抗炎、抗氧化、抗肿瘤的作用,临床上被用于治疗类风湿性关节炎。在本研究中,我们首次报道了瑞香素在小鼠颅骨骨溶解模型中对脂多糖诱导的炎症性骨破坏具有保护作用。瑞香素的这种保护作用部分可以归因于其对RANKL诱导的体外破骨细胞分化、融合和骨吸收的直接抑制作用。通过分子机制研究分析发现,瑞香素抑制破骨细胞中的ERK和NFATc1信号级联的激活。总之,我们的研究结果表明,瑞香素作为一种天然化合物具有治疗炎症性骨溶解的潜力。研究方法:(一)体外细胞实验(1)首先我们探索瑞香素是否对破骨细胞的分化有抑制作用,我们将小鼠骨髓腔中冲洗出的骨髓巨噬细胞培养4-5天后种到96孔板中,在RANKL和MCSF刺激下,用不同浓度的瑞香素干预经Trap染色观察并计数破骨细胞的数量,测定瑞香素对破骨细胞形成的影响。接下来利用CCK8实验检测瑞香素对小鼠骨髓巨噬细胞(BMMs)增殖的影响。最后利用不同浓度的瑞香素刺激RANKL诱导的破骨细胞分化,利用Real-time PCR检测瑞香素作用后破骨细胞相关基因表达的差异。(2)通过羟基磷灰石骨吸收实验所致的陷窝面积和破骨细胞肌动蛋白环的测量,探索瑞香素对破骨细胞的功能影响。(3)为了探索瑞香素影响破骨细胞分化和骨吸收的相关分子机制,我们通过Western blot实验检测瑞香素对MAPK和NF-κB信号通路的影响,接下来利用luciferase实验检测瑞香素对NFATc1的影响。最后通过Western blot实验观察瑞香素对核内蛋白NFATc1和C-Fos的影响。(二)体内动物实验将瑞香素应用于LPS诱导的小鼠颅盖骨骨溶解中,探索瑞香素对炎症因子引起的局部骨溶解的治疗作用,并在动物体内实验中验证瑞香素对破骨细胞分化和功能的抑制作用。实验结果:(一)体外实验(1)瑞香素对破骨细胞的分化和形成具有抑制作用,并影响了破骨细胞特异性基因的表达,且在此浓度范围中对BMMs无毒性作用。(2)瑞香素抑制了破骨细胞骨吸收功能的亢进。(3)瑞香素通过抑制ERK的磷酸化和核内蛋白NFATc1来影响破骨细胞的分化和骨吸收。(二)体内实验瑞香素对LPS诱导的小鼠局部骨溶解有治疗作用。结果:瑞香素通过抑制ERK和NFATc1通路治疗LPS诱导的骨溶解和RANKL介导的破骨细胞形成。