第一部分阿霉素抑制骨髓间充质干细胞增殖及成骨分化机制的研究目的:临床证据表明,阿霉素（DOX）作为一种化疗药物,可引起癌症患者严重的骨骼损伤。本研究采用不同浓度的阿霉素（0～50nM）处理骨髓间充质干细胞,阐明阿霉素对骨髓间充质干细胞增殖及成骨分化的影响,并探讨阿霉素对其成骨能力影响的分子机制。方法:在无菌条件下收集SD大鼠（6～8周）股骨中的全骨髓细胞,采用全贴壁法分离纯化骨髓间充质干细胞,并对提取的细胞进一步传代、冻存。通过流式细胞技术鉴定其表面标志物。将骨髓间充质干细胞用不同浓度的阿霉素孵育,采用cck-8法及细胞活性染色检测阿霉素对BMSCs增殖的影响。通过碱性磷酸酶染色、茜素红染色以及ALP活性的测定检测阿霉素对成骨分化的影响。QRT-PCR检测成骨特异性mRNA的表达,Western blot（WB）及免疫荧光技术检测成骨特异性蛋白表达。结果:（1）与对照组比较,10nmol/L阿霉素干预骨髓间充质干细胞后ALP活性（阿霉素组:137.52±28.23U/L,对照组:572.55±44.69U/L）及钙结节吸光度（阿霉素组:0.61±0.18,对照组:2.45±0.06）均下降,且成骨特异性基因（ALP、col-1和OCN）表达减少,差异有统计学意义（P＜0.05）。（2）阿霉素可以抑制成骨分化信号通路 bmp-2/smads 中 bmp-2、smadl/5/9、Osteorix、Runx2 的表达,而在加入 bmp-2后,成骨特异性因子表达上升（P＜0.05）。（3）阿霉素可以抑制OPG而促进RANKL的蛋白表达。结论:阿霉素在体外可以抑制骨髓间充质干细胞增殖,并可能通过bmp-2/smads信号通路抑制骨髓间充质干细胞向成骨细胞分化。第二部分:阿霉素促进骨髓单核巨噬细胞向破骨细胞分化机制的研究目的:最近的一项研究表明,绝经前乳腺癌患者应用阿霉素治疗后骨密度降低,骨质丢失显著,提示治疗剂量的阿霉素与全身骨丢失之间存在因果关系。但阿霉素对骨髓单核巨噬细胞向破骨细胞分化的作用机制尚不明确。本研究采用不同浓度的阿霉素（0～10nM）干预骨髓单核巨噬细胞（BMMs）阐明阿霉素对骨髓单核巨噬细胞增殖及破骨分化的影响。方法:提取的骨髓单核巨噬细胞采用全贴壁法分离纯化。将BMMs直接或间接孵育在含有不同浓度阿霉素、诱导破骨细胞分化的完全培养基中,通过cck-8法及Live/Dead染色明确阿霉素对BMMs活力的影响,通过TRAP染色和免疫荧光技术标记多核融合的破骨细胞并观察破骨细胞骨架纤维性肌动蛋白环,检测阿霉素对破骨分化的影响。采用qRT-PCR技术检测破骨分化特异性基因的表达,接着通过WB测定破骨分化特异性蛋白表达。结果:阿霉素可以直接、间接促进骨髓单核巨噬细胞分化成破骨细胞（直接干预:阿霉素组（5nmol/L）个数:161.25±15.58,对照组个数:105.26±25.79;阿霉素组（5nmol/L）面积:0.91±0.23,对照组面积:0.65±0.11。间接干预:阿霉素组（10nmol/L）个数:152.48±22.70,对照组个数:105.21±21.33;阿霉素组（10nmol/L）面积:0.85±0.02,对照组面积:0.55±0.11）,破骨相关基因TRAP,NFATc1和c-Fos的表达亦增高（P＜0.05）。结论:阿霉素可能在体外促进骨髓单核巨噬细胞向破骨细胞分化。第三部分:紫草素缓解阿霉素抑制成骨细胞分化的体外实验研究目的:阿霉素具有许多毒副作用,包括引起骨质破坏及骨量丢失。因此需要一种协同治疗的方案,既能减少化疗所需的剂量,又能改善阿霉素相关性骨质疏松。本研究采用阿霉素（10nM）和/或紫草素（250nM）处理骨髓间充质干细胞,阐明紫草素对阿霉素抑制骨髓间充质干细胞成骨分化的影响,并探讨相关的分子机制。方法:实验分为对照组、阿霉素组、紫草素组及阿霉素+紫草素组。通过碱性磷酸酶（ALP）染色、茜素红染色以及ALP活性的测定比较各组对成骨分化的影响。实时荧光定量PCR（qRT-PCR）检测成骨特异性基因的表达,Western blot及免疫荧光检测成骨相关蛋白表达。结果:紫草素在体外可以缓解阿霉素对成骨分化的抑制作用,表现为碱性磷酸酶阳性细胞增多、钙结节形成增加（阿霉素组:0.65±0.21,阿霉素+紫草素组:1.66±0.73）及碱性磷酸酶活性增加（阿霉素组:210.45±22.08U/L,阿霉素+紫草素组:385.92±88.29U/L）,并促进成骨特异性基因ALP、col-1和OCN的表达。同时阿霉素+紫草素组的Wnt/β-catenin信号通路相关因子的表达也较单独阿霉素组增加。结论:紫草素可能在体外通过Wnt/β-catenin信号通路缓解阿霉素对骨髓间充质干细胞向成骨细胞分化的抑制作用。