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正常的骨代谢是成骨细胞行使的骨形成与破骨细胞行使的骨吸收的一个动态平衡过程。当这个平衡失调,骨吸收大于骨形成时,就会导致骨质疏松。目前研究发现,骨桥蛋白、骨涎蛋白、牙本质基质蛋白、牙本质磷蛋白等许多磷蛋白在生物矿化、骨代谢过程中起着一定的调节作用,而卵黄高磷蛋白(phosvitin,PV)是一种高度磷酸化的蛋白,与这些蛋白有着相似的结构、组成,对于骨代谢的过程有一定的影响。本文从细胞水平的角度,探索卵黄高磷蛋白对骨代谢中成骨细胞的骨形成作用、破骨细胞的骨吸收作用以及相应的机制进行研究,具体研究内容和结果如下:(1)以小鼠前成骨细胞MC3T3-E1为研究对象,系统地研究卵黄高磷蛋白对成骨细胞生长、分化和矿化的影响以及其对成骨细胞代谢中重要基因BMP-2、Runx2mRNA表达的影响。本试验以含有50μg/mL抗坏血酸、100mmol/Lβ-甘油磷酸钠的完全培养基为成骨诱导液,采用MTT法、ALP活性的测定分别考察了卵黄高磷蛋白对成骨细胞的生长、分化的影响,研究结果表明,卵黄高磷蛋白(1-1000μg/mL)对成骨细胞的生长基本没有显著影响,但可以促进细胞的分化;通过Ⅰ型胶原蛋白含量的测定以及矿化骨结节的茜素红染色考察了卵黄高磷蛋白对成骨细胞矿化的影响,结果表明,卵黄高磷蛋白可能是通过促进钙的沉积和增加Ⅰ型胶原蛋白含量的合成、分泌,促进矿化骨基质的形成,从而促进骨形成。采用Real time RT-PCR技术研究卵黄高磷蛋白对MC3T3-E1细胞成骨细胞骨形成相关基因BMP-2、Runx2 mRNA表达的影响,结果表明,卵黄高磷蛋白可以促进细胞中BMP-2、Runx2基因mRNA的表达,从而促进成骨细胞的骨形成。(2)以RAW264.7细胞作为破骨前体细胞模型,研究卵黄高磷蛋白对破骨细胞的形成和骨吸收活性的影响。本试验采取含有50ng/mL RANKL的完全培养基作为破骨细胞诱导液,首先通过MTT法检测卵黄高磷蛋白对RAW264.7细胞生长的影响,发现在1-500μg/mL浓度范围内,卵黄高磷蛋白对RAW264.7细胞的生长几乎没有影响。本试验有采用抗酒石酸酸性磷酸酶染色及活性测定来研究卵黄高磷蛋白对破骨细胞分化的影响,结果表明,破骨细胞诱导液能够成功诱导破骨细胞的分化,且卵黄高磷蛋白(10μg/mL、50μg/mL、100μg/mL)可以剂量依赖性地抑制RAW264.7细胞的分化,表现为破骨细胞数量的减少以及抗酒石酸酸性磷酸酶活性的降低。采用Real time RT-PCR技术研究卵黄高磷蛋白对RAW264.7细胞破骨细胞骨分化过程中相关基因cathepsin K、MMP-9、RANK mRNA表达的影响,结果显示,一定浓度的卵黄高磷蛋白可以通过下调cathepsin K、MMP-9、RANK mRNA的表达,从而抑制破骨细胞的骨吸收活性。成骨细胞与破骨细胞的动态平衡才能保证骨代谢的正常。卵黄高磷蛋白对于骨代谢的影响是双方面的:它不仅能促进调控成骨细胞的骨形成,而且可以抑制破骨细胞的骨吸收,这为卵黄高磷蛋白对于骨代谢的作用提供一定的数据支持和理论基础。