背景和目的骨细胞是骨组织中含量最多且生存时间最长的细胞类型。近年来的研究表明,骨细胞不是单纯的沉默细胞。这些骨细胞通过骨小管相互联系,在骨组织中形成密集的三维网络,感知机械力、激素、炎症因子等因素的变化,并且将这些变化信号通过骨小管传递给周围的骨细胞以及骨内表面的骨内衬细胞,成骨细胞以及破骨细胞等,从而对刺激做出相应的反应。体内外研究表明,骨细胞的活性对破骨细胞的生成和功能状态有重要的调控作用,骨细胞在某些病理因素的作用下会发生凋亡,凋亡的骨细胞又会诱导破骨细胞性骨吸收。骨细胞凋亡的信号如何传递给破骨细胞前体细胞及成熟的破骨细胞?长期以来,由于骨细胞难以分离、培养,该机制一直未得到阐明。近来,高迁移率族蛋白1(HMGB1)作为信号分子介导炎症和组织损伤的作用备受关注。HMGB1作为细胞核内的非组蛋白作用于DNA的复制、重组、转录和修复,同时,它又可以被细胞分泌到细胞外参与到炎症反应、免疫、细胞分化、细胞迁移、肿瘤发展和组织再生等。HMGB1作为炎性因子可以刺激骨组织的吸收。也有体外实验证实刺激骨细胞凋亡可以检测到培养上清中HMGB1含量的增高。因此可以假设骨细胞感受到外界刺激并释放HMGB1,同时HMGB1反过来会刺激破骨细胞进行骨吸收活动。本实验采用脂多糖诱导小鼠骨细胞系MLO-Y4和小鼠成骨细胞系MC-3T3-E1的凋亡,观察两种细胞HMGB1的分泌情况。实验方法细胞培养：复苏培养小鼠骨细胞系和成骨细胞系细胞,细胞增殖到足够实验使用数量后种六孔板,每孔4×105个细胞。种板后细胞采用不含血清的α-MEM培养,并加入脂多糖(LPS)刺激细胞凋亡,LPS的终浓度设为五个组别分别为0ug/ml、0.5ug/ml、1ug/ml、5ug/ml和10ug/ml。标本收集检测：按细胞接种后第6小时、18小时、24小时、48小时和72小时分别收取五个LPS浓度组别的细胞,固定后进行DAPI染色,观察细胞核的变化,以此判断细胞的凋亡状况；另外收集细胞及培养上清进行HMGB1基因表达的检测和上清中分泌蛋白量的检测。实验结果DAPI染色可以发现,MLO-Y4对LPS刺激的反应比较敏感而持久,MLO-Y4细胞的凋亡率呈现时间依赖性增加,48小时和72小时时细胞的凋亡率基本过半；MC-3T3细胞在18小时到24小时出现了一个凋亡高峰。ELISA检测上清中的HMGB1含量发现小鼠骨细胞系MLO-Y4在18小时开始就有了显着意义的增加,48小时分泌量达到顶峰,之后持平并有下降趋势。小鼠成骨细胞系MC-3T3-E1在18到24小时达到高峰状态,之后HMGB1的含量逐渐下降,与凋亡率的变化呈现一致性。实时定量检测发现在MLO-Y4中相对于对照组HMGB1mRNA的表达量增加也呈现时间依赖性,而MC-3T3组别仅在18小时到24小时的5μg/ml和10μg/ml LPS刺激组别出现了HMGB1mRNA表达量的增高。结论细菌性脂多糖可以诱导小鼠骨细胞系MLO-Y4凋亡及释放HMGB1,且后者呈现时间依赖性和凋亡依赖性。与小鼠成骨细胞系MC-3T3相比较,MLO-Y4对刺激的反应更加敏感且持久,提示骨细胞持续的通过凋亡的形式传递刺激信号。