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铝是有毒的金属元素,进入机体后主要蓄积在骨组织中,抑制骨形成,引发铝骨病。氧化应激是铝骨毒性的病理基础,铝暴露引起活性氧（ROS）过度产生,损伤线粒体,导致细胞成骨功能障碍。机体能够启动线粒体自噬特异性清除过多的ROS和受损的线粒体以维持细胞内环境稳定,PINK1/Parkin信号通路是调节线粒体自噬的最经典途径,但线粒体自噬在铝抑制骨形成中的作用及ROS/PINK1/Parkin信号通路的调控机制尚不清楚。基于线粒体自噬、氧化应激和骨形成之间的密切联系,本研究以“线粒体自噬参与铝抑制骨形成的病理过程且受ROS/PINK1/Parkin信号通路调控”为理论假说和切入点,拟从体内和体外两个途径开展以下六个方面研究。（1）小鼠AlCl3半数致死量(LD50)测定:以4周龄雄性野生型C57BL/6N小鼠为受试对象,灌胃给予梯度浓度AlCl3溶液,测定AlCl3对其LD50;（2）小鼠AlCl3中毒试验:对小鼠分别饮水给予0、44.8 mg/kg、89.7 mg/kg和179.4mg/kg B.W.AlCl3溶液90 d,对小鼠生长发育、骨形成、氧化应激和线粒体自噬相关指标进行检测,明确铝暴露与小鼠骨形成、氧化应激和线粒体自噬的剂量-效应关系,并筛选后续干预试验的最适铝剂量;（3）N-乙酰半胱氨酸（NAC）干预AlCl3中毒小鼠试验:以4周龄雄性野生型C57BL/6N小鼠为研究对象,分别饮水给予0,100 mg/kg NAC溶液,179.4 mg/kg AlCl3溶液,179.4 mg/kg AlCl3溶液和100 mg/kg B.W.NAC溶液90 d,对小鼠股骨氧化应激、骨形成和线粒体自噬相关指标进行检测,明确清除ROS对铝抑制骨形成及PINK1/Parkin信号通路的影响;（4）Parkin基因敲除(Parkin-/-)干预AlCl3中毒小鼠试验:以4周龄雄性野生型和Parkin-/-型C57BL/6N小鼠为研究对象,分别饮水给予0和179.4 mg/kg B.W.AlCl3溶液90d,对股骨组织线粒体自噬、骨形成和氧化应激相关指标进行检测,明确线粒体自噬在铝抑制骨形成中的作用;（5）小鼠胚胎成骨细胞（MC3T3-E1）AlCl3中毒试验:以MC3T3-E1细胞为研究对象,分别添加0 m M、0.5 m M、1 m M和2 m M AlCl3溶液,培养24 h,对细胞形态、成骨功能、氧化应激和线粒体自噬相关指标进行检测,明确铝暴露与MC3T3-E1细胞成骨功能、氧化应激和线粒体自噬的剂量-效应关系,并筛选后续干预试验的最适铝剂量;（6）NAC干预AlCl3中毒MC3T3-E1细胞试验:将MC3T3-E1细胞分为空白对照组、NAC干预对照组（5 m M NAC）、铝中毒组（2 m M AlCl3）和NAC干预染铝组（2 m M AlCl3+5 m M NAC）,培养24 h,对细胞氧化应激和PINK1/Parkin信号通路相关指标进行检测,明确清除ROS对铝暴露MC3T3-E1细胞中PINK1/Parkin信号通路的影响;（7）Parkin基因沉默（si Parkin）干预AlCl3中毒MC3T3-E1细胞试验:以正常和si Parkin MC3T3-E1细胞为研究对象,将细胞分为空白对照组、si Parkin对照组、铝中毒组（2 m M AlCl3）和si Parkin染铝组（2 m M AlCl3）,培养24 h,对线粒体自噬、细胞活力、成骨功能、ROS含量和线粒体损伤相关指标进行检测,明确线粒体自噬在铝致MC3T3-E1细胞成骨功能障碍中的作用。试验结果如下:（1）小鼠AlCl3 LD50测定AlCl3对雄性C57BL/6N小鼠的LD50为1793.64 mg/kg。（2）小鼠AlCl3中毒试验结果铝中毒导致小鼠精神沉郁,体重增长缓慢;骨形成受到抑制（骨密度降低,股骨显微结构损伤,血清和股骨中铝含量升高且钙、磷、BGP和B-ALP含量降低）;股骨发生氧化应激（ROS和MDA含量升高,CAT和T-AOC活性降低）以及线粒体自噬激活（线粒体膜电位降低,PINK1、Parkin和LC3表达升高,p62表达降低）。（3）NAC干预AlCl3中毒小鼠试验结果NAC干预缓解了铝中毒所致的小鼠股骨氧化应激,生长抑制,成骨功能障碍及股骨线粒体自噬;表明氧化应激是铝抑制骨形成的主要病理机制,且ROS介导了铝中毒激活的PINK1/Parkin信号通路。（4）Parkin-/-干预AlCl3中毒小鼠试验结果Parkin-/-抑制了铝中毒小鼠股骨组织中发生的线粒体自噬;加剧了小鼠的生长抑制、成骨功能障碍和氧化应激;表明线粒体自噬通过缓解氧化应激在铝抑制骨形成中发挥保护作用。（5）AlCl3暴露对MC3T3-E1细胞的影响铝暴露导致细胞形态异常,成骨功能障碍,氧化应激和线粒体自噬激活。（6）NAC干预AlCl3中毒MC3T3-E1细胞试验结果NAC干预抑制了铝中毒MC3T3-E1细胞的氧化应激及PINK1和Parkin表达的升高;表明ROS介导了铝中毒MC3T3-E1细胞中PINK1/Parkin信号通路的激活。（7）si Parkin干预AlCl3中毒MC3T3-E1细胞试验结果si Parkin抑制了铝中毒MC3T3-E1细胞中的线粒体自噬;加剧了细胞成骨功能障碍、ROS蓄积和线粒体损伤;表明线粒体自噬通过清除ROS和受损线粒体在铝致MC3T3-E1细胞损伤中发挥保护作用。综上所述,铝暴露可导致股骨组织和MC3T3-E1细胞损伤,成骨功能发生障碍,诱发氧化应激,激活PINK1/Parkin信号通路介导的线粒体自噬;ROS是铝激活PINK1/Parkin信号通路的上游信号;线粒体自噬通过缓解氧化应激和线粒体损伤在铝抑制骨形成中发挥保护作用。