铝可在骨中蓄积,抑制骨形成,导致骨损伤。成骨细胞（OB）是参与骨形成的主要功能细胞,可调节骨的生长发育、成熟、更新与修复。氧化应激是铝致骨损伤的病理基础,过量的活性氧（ROS）可导致OB线粒体氧化损伤,损伤的线粒体可激活线粒体自噬和线粒体途径的细胞凋亡,但ROS在铝致OB线粒体自噬和细胞凋亡中的作用尚未明确。为探明这一问题,本研究以MC3T3-E1细胞（OB细胞系）为研究对象,开展以下三方面研究:（1）三氯化铝（AlCl3）中毒实验:以0 m M、1 m M、2 m M、3 m M、4 m M的AlCl3溶液处理MC3T3-E1细胞24 h,检测成骨功能、氧化应激、线粒体自噬和细胞凋亡相关指标,以确定线粒体自噬和细胞凋亡与AlCl3致OB损伤的剂量-效应关系,选取OB损伤且线粒体自噬和细胞凋亡作用明显的最小AlCl3剂量为后续ROS干预实验剂量。（2）ROS干预剂剂量筛选实验:以0 m M、1 m M、5 m M、10 m M、15 m M、20 m M、25 m M、30 m M的N-乙酰半胱氨酸（NAC）处理MC3T3-E1细胞24 h,检测细胞活力,以细胞活力不受影响且NAC相对较大的剂量作为NAC干预实验的适宜剂量。（3）NAC干预AlCl3暴露MC3T3-E1细胞实验:用上述筛选的AlCl3与NAC剂量联合处理MC3T3-E1细胞,并将细胞分为对照组、染铝组、ROS干预染铝组、ROS干预对照组,检测细胞中氧化应激、成骨功能、线粒体结构和功能、线粒体自噬和细胞凋亡相关指标,旨在揭示ROS在AlCl3致OB线粒体自噬及细胞凋亡中的作用及机制。结果如下:（1）AlCl3中毒实验结果1)与0 m M AlCl3组相比,2-4 m M AlCl3组中细胞活力逐渐降低（P＜0.01;P＜0.05）;随AlCl3剂量的增加,细胞超微结构损伤逐渐加重,BGP基因表达逐渐降低（P＜0.01;P＜0.05）;2-4 m M AlCl3组中Col-I和B-ALP基因表达逐渐降低（P＜0.01）,表明AlCl3可导致MC3T3-E1细胞成骨功能障碍。2)与0 m M AlCl3组相比,2-4 m M AlCl3组中ROS水平逐渐升高（P＜0.01）,T-AOC活性逐渐降低（P＜0.01）,表明AlCl3可导致MC3T3-E1细胞氧化应激。3)与0 m M AlCl3组相比,2-4 m M AlCl3组LC3-II蛋白表达和LC3基因表达逐渐升高（P＜0.01）,p62蛋白和基因表达逐渐降低（P＜0.01）,表明AlCl3可诱导MC3T3-E1细胞线粒体自噬。4)与0 m M AlCl3组相比,2-4 m M AlCl3组中Bcl-2蛋白和基因表达逐渐降低（P＜0.01;P＜0.05）,Bax蛋白和基因表达逐渐升高（P＜0.01）,表明AlCl3可诱导MC3T3-E1细胞凋亡。综上,2 m M-4 m M的AlCl3可显著导致MC3T3-E1细胞损伤、氧化应激、线粒体自噬和细胞凋亡,故选择剂量最小的2 m M AlCl3用于NAC干预实验。（2）NAC剂量筛选实验结果随NAC剂量增加,MC3T3-E1细胞活力呈现先增加后降低的趋势;10 m M NAC组的细胞活力显著升高,为达到干预效果,筛选不影响细胞活力状态下相对较大的剂量（5 m M NAC）作为ROS的干预剂量。（3）NAC干预AlCl3暴露MC3T3-E1细胞实验结果1)NAC显著缓解AlCl3暴露所致的MC3T3-E1细胞中ROS水平的升高及T-AOC活性的降低,表明NAC干预ROS试验造模成功。2)NAC显著缓解AlCl3暴露所致的MC3T3-E1细胞活力下降,细胞超微结构损伤,钙含量降低,磷含量升高,B-ALP、BGP和Col-I基因表达降低,表明清除ROS可缓解AlCl3导致的MC3T3-E1细胞结构损伤和功能障碍。3)NAC显著缓解AlCl3暴露所致的MC3T3-E1细胞线粒体超微结构损伤,ΔΨm水平降低,Complex I和Complex III活性降低;表明清除ROS可缓解AlCl3所致的MC3T3-E1细胞线粒体结构损伤和功能障碍。4)NAC显著减少AlCl3暴露所致的MC3T3-E1细胞线粒体自噬体形成,缓解p62蛋白和基因表达降低及LC3-II蛋白表达和LC3基因表达升高,表明AlCl3通过产生ROS激活MC3T3-E1细胞线粒体自噬。5)NAC显著缓解AlCl3暴露所致的MC3T3-E1细胞核损伤,Caspase-3和Caspase-9的活性及基因表达均升高,Bcl-2蛋白和基因表达降低,Bax和Cyt-c蛋白和基因表达升高,表明AlCl3通过产生ROS激活MC3T3-E1细胞凋亡。综上所述,ROS介导了AlCl3诱导的MC3T3-E1细胞线粒体自噬和细胞凋亡,并促进细胞成骨功能障碍,明确ROS为AlCl3致OB功能障碍的作用靶点。