目的:探究牦牛骨提取物治疗骨质疏松症的生物学机制。方法:水提法制备牦牛骨提取物;采用CCK-8方法观察牦牛骨提取物对成骨样细胞MC3T3-E1的增殖影响;采用细胞划痕实验测定牦牛骨提取物对成骨样细胞MC3T3-E1体外细胞迁移;通过碱性磷酸酶染色、茜素红染色和定量分析,探讨牦牛骨提取物对成骨样细胞MC3T3-E1细胞矿化和分化的影响。利用转录组测序、生物信息学分析和q RT-PCR等方法研究牦牛骨提取物对成骨样细胞MC3T3-E1细胞基因表达的影响,并建立其调控成骨细胞增殖分化的分子机制,在细胞层面和分子角度上示牦牛骨提取物健骨功效的生物学机制。采用高脂高糖诱导建立骨质疏松SD大鼠模型,通过牦牛骨提取物灌胃前后Micro CT（微型CT）、骨密度相关数值及HE染色结果的比较,探究动物水平上,牦牛骨提取物对骨质疏松症模型大鼠的治疗机制。结果:1、CCK-8实验结果表明,牦牛骨提取物在0.5mg/ml至3.5mg/ml浓度范围内能显著促进MC3T3-E1细胞的增殖能力,提取物浓度与细胞增殖能力正相关,且在1.5mg/ml时效果最佳。2、细胞划痕实验结果表明,牦牛骨提取物显著提高了MC3T3-E1的迁移能力。3、茜素红染色实验结果表明,牦牛骨提取物显著提高了MC3T3-E1的细胞外基质合成能力。4、碱性磷酸酶活性实验结果表明,经牦牛骨提取物处理后,MC3T3-E1的细胞钙化水平显著提高。5、通过RNA-seq转录组测序技术和生物信息学分析,建立了牦牛骨提取物的转录组数据库,与空白组相比,牦牛骨提取物处理组显著上调了102个基因,主要参与调节成骨细胞的增殖;显著下调44个基因,主要参与成骨细胞的增殖和分化,改善骨密度、形态和功能。这些基因主要参与调控成骨生物进程。GO功能富集分析结果表明牦牛骨提取物主要通过细胞代谢调节、信号通路调节、免疫系统进程调节、应激反应调节、生物进程调节、细胞组织成分的正调节、生殖增殖调节等实现对成骨细胞MC3T3的调控作用。KEGG代谢通路富集分析结果表明牦牛骨提取物通过参与Ras信号通路、Rap1信号通路、PI3K-Akt信号通路、P53信号通路、HIF-1信号通路、Fanconi信号通路对成骨细胞MC3T3进行调控。在牦牛骨提取物的作用下,MC3T3-E1细胞中部分正向调节细胞增殖的基因水平上调,包括P4ha2,Apln,Pgf,Ndrg1,Map3k1,Stc1和Adm;MC3T3-E1细胞中部分正向调节细胞分化的基因水平上调,包括Slc2a1,Fosl2,Ndrg2,Bnip3l,Ero1l,Gpr35,Edil3,Loxl2和Efna3;MC3T3-E1细胞中部分正向调节骨骼功能、维持骨骼形态的基因水平上调,包括P4ha1,Cd68,Chst11,Col12a1,Kbtbd11,Atp7b和Atp2b4;MC3T3-E1细胞中部分改善骨密度的基因水平上调,包括Hmox1,Pdk2,Serpine1,Pdk1和Cd248。6、通过高脂高糖饮食诱导建立骨质疏松SD大鼠模型,模型建立后应用牦牛骨连续灌胃饲养一个月后,取空白组、模型组和治疗组大鼠股骨,采用三维微CT分析程序监测骨皮质参数,分析后我们发现,经牦牛骨提取物治疗后,模型大鼠股骨的松质骨密度比空白组明显降低;经过牦牛骨提取物治疗后的大鼠,治疗组股骨的松质骨密度比模型组明显提高;模型组大鼠股骨骨密度、骨体积分数、骨组织比例、骨小梁连接度、骨小梁厚度均低于空白组,骨小梁离散度高于模型组;经牦牛骨提取物治疗后,治疗组大鼠股骨骨密度、骨体积分数、骨组织比例、骨小梁连接度、骨小梁厚度均高于模型组,骨小梁离散度低于模型组。结果表明,牦牛骨提取物可以显著提高骨质疏松相关指标。HE染色分析,与空白组相比,模型组可见骨髓腔相对较大,骨小梁较细;与模型组相比,治疗组可见骨髓腔相对较小骨小梁粗壮,形态结构完整,骨小梁表面可见单行排列的成骨细胞结论:牦牛骨提取物能显著促进MC3T3-E1细胞的增殖、迁移、细胞外基质合成、ALP活性和钙化;同时,牦牛骨提取物可以参与调控成骨细胞相关的基因表达水平,以巩固骨形态、功能和稳定性,从而实现健骨的功效。此外,牦牛骨能显著改善骨质疏松SD大鼠的相关病理指标。这些发现加深了目前对牦牛骨提取物在骨中的调控作用的认识,为骨相关疾病的防治提供了新的思路。