目的:探讨天然化合物石蒜碱和新藤黄酸对破骨细胞形成和骨吸收功能的生物学效应,阐明天然化合物影响破骨细胞功能的分子机制,探索天然化合物石蒜碱在体内对破骨细胞相关骨溶解疾病的治疗作用。方法:(1)取6周C57BL/6雄鼠的长骨骨髓细胞培养原代破骨细胞前体细胞BMMs,体外诱导BMMs分化为成熟破骨细胞,使用CCK-8测定石蒜碱和新藤黄酸的毒性效应,并计算其半数抑制浓度IC50;(2)检测不同浓度石蒜碱和新藤黄酸对破骨细胞形成及骨吸收功能的影响;(3)RT-RCR检测RANKL诱导的破骨细胞特异性基因的表达量;(4)蛋白免疫印迹法明确石蒜碱和新藤黄酸抑制破骨细胞形成的分子机制;(5)建立小鼠卵巢切除诱导的骨丢失模型和钛颗粒诱导的颅骨骨溶解模型,通过micro-CT、骨组织学分析以及RT-PCR等,确认石蒜碱对骨丢失的保护和治疗作用。结果:(1)当石蒜碱浓度不超过0.8μM或新藤黄酸浓度不超过0.4μg/mL时,BMMs的活性并无明显影响,且两者均呈浓度梯度依赖抑制破骨细胞分化;(2)不同浓度石蒜碱或新藤黄酸处理后,牛骨片上骨吸收面积均大量减少,定量分析显示0.1μM和0.2μM组石蒜碱减少到了空白组的30%和10%,0.4μM组骨吸收几乎完全消失;定量分析显示新藤黄酸浓度为0.1μg/mL时,骨吸收面积减少到了空白组的61%,而0.4μg/mL时骨吸收几乎完全消失;(3)在RANKL刺激下,包括TRAP、CTR、CTSK、c-Fos、NFATc1、V-ATPase d2、V-ATPase a3 和 DC-STAMP 在内的破骨细胞特异性基因的表达均呈现明显上调,而石蒜碱和新藤黄酸显著抑制表达,并且前者呈时间依赖性,后者呈浓度梯度依赖;(4)石蒜碱显著减弱RANKL诱导下ERK、P38和JNK的磷酸化,但IκB-α的磷酸化却保持不变。石蒜碱同样明显抑制MEK1/2、MKK6和MKK7的磷酸化,但其上游激酶TAK1的磷酸化水平却无明显变化。NFATc1的磷酸化水平在加入石蒜碱后也显著减少,提示石蒜碱抑制破骨细胞形成是以MKKs作为靶点抑制了 MAPK信号通路,其对NF-κB通路却并无影响;(5)蛋白免疫印迹提示NGA仅显著减弱JNK的磷酸化,而P38的磷酸化未受影响,除此之外p65和NFATc1的磷酸化也显著减弱,通过荧光标记p65,证实其核转位被抑制,减弱了 NFATc1的表达;(6)建立小鼠卵巢切除诱导的骨丢失模型和钛颗粒诱导的颅骨骨溶解模型,加入石蒜碱后骨量均较空白对照组明显升高,并且各骨显微结构指数出现明显反转,组织学分析证实破骨细胞数目显著减少。结论:石蒜碱以MAPK信号通路的MKKs作为靶点,抑制破骨细胞分化和骨吸收功能,并在体内可以保护卵巢切除诱导的骨丢失和钛颗粒诱导的局部骨溶解,具有成为治疗破骨细胞相关骨溶解疾病药物的潜在价值;新藤黄酸新通过抑制JNK和NF-κB的激活,抑制了 RANKL诱导的破骨细胞分化和骨吸收功能,具有成为治疗破骨细胞相关骨溶解疾病药物的潜在价值。