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研究背景成骨细胞与破骨细胞之间活动不平衡导致的骨形成和骨吸收失偶联是绝经后骨质疏松的主要发病机理,深入理解其中的分子机制对于新药开发至关重要。我们课题组之前的研究发现成骨细胞分泌的CXCL9能抑制骨形成,但CXCL9在破骨细胞骨吸收和绝经后骨质疏松中的作用还未知。目的探究成骨细胞来源的CXCL9对绝经后骨质疏松发病的作用和分子机制,旨在丰富成骨细胞-破骨细胞偶联的机制,加深对绝经后骨质疏松发病机制的认识,为绝经后骨质疏松的药物开发提供新思路。方法构建去卵巢(ovariectomized,OVX)骨质疏松小鼠模型,运用CXCL9 mRNA原位杂交和ELISA实验,探索CXCL9在Sham和OVX小鼠骨组织内的表达和分泌情况。OVX小鼠腹腔注射CXCL9中和抗体和对照IgG,micro-CT检测小鼠骨表型的变化;骨组织Ocn免疫荧光和TRAP染色,检测CXCL9在体内对成骨细胞和破骨细胞分化的作用。体外实验,使用siRNA干扰技术降低成骨细胞CXCL9的表达和分泌,取其培养上清和对照组上清处理BMMs细胞,探究成骨细胞来源的CXCL9对破骨前体细胞的粘附、迁移和分化的作用。CXCR3和ERK拮抗剂处理BMMs细胞,来证明CXCL9是通过CXCR3/ERK信号通路作用于破骨前体细胞。雌二醇和雌激素受体拮抗剂氟维司群处理成骨细胞,qPCR、Western blot和ELISA检测雌激素对CXCL9表达和分泌的作用。结果CXCL9 mRNA原位杂交和OCN免疫荧光双重标记显示CXCL9在骨组织内定位于成骨细胞,并且OVX小鼠CXCL9阳性的成骨细胞多于假手术组;ELISA结果显示OVX小鼠骨髓上清和血清中CXCL9含量更高。Micro-CT结果显示注射CXCL9中和抗体的OVX小鼠,骨丢失表型得到恢复;骨小梁表面Ocn阳性的成骨细胞显著增多,TRAP阳性的破骨细胞显著减少。体外实验,与对照组成骨细胞上清相比,干扰CXCL9的成骨细胞培养上清处理减弱了 BMMs细胞的黏附、迁移和分化能力。破骨前体细胞表达CXCR3受体,CXCL9重组蛋白处理激活其下游Src/ERK信号。CXCL9重组蛋白处理促进破骨前体细胞黏附、迁移和分化;CXCL9对破骨前体细胞粘附、迁移和分化的促进作用可以被额外添加的CXCR3拮抗剂NBI-74330或者ERK拮抗剂SCH772984所消除。雌激素处理小鼠原代成骨细胞,CXCL9 mRNA和蛋白的表达下调,培养上清分泌的CXCL9也减少。而雌激素受体拮抗剂处理后出现相反的结果。结论OVX小鼠较Sham小鼠成骨细胞表达和分泌更多的CXCL9,抗CXCL9能缓解OVX导致的骨丢失。成骨细胞来源的CXCL9通过CXCR3/ERK信号通路促进破骨细胞黏附、迁移和分化。雌激素负性调控成骨细胞CXCL9的表达和分泌。CXCL9有望成为绝经后骨质疏松药物开发的新靶点。