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目的:在临床上,地塞米松产前应用(prenatal dexamethasone exposure,PDE)能有效地促进胎儿肺成熟、降低婴儿的呼吸系统疾病发生率,因此地塞米松被广泛应用于预防新生儿呼吸系统疾病。但是有研究表明PDE影响子代小鼠长骨的正常发育,而机制尚未明确。本研究的目的在于探讨PDE对子代小鼠早期长骨发育影响的细胞机制。方法:基于临床上对有早产风险孕妇的地塞米松治疗方式及剂量,在C57BL/6小鼠孕12-14天(GD12-14)皮下注射地塞米松(1.2mg/kg/d),对照组孕鼠则皮下注射等剂量生理盐水。收集12周龄子代小鼠胫骨,采用Micro-CT检测并分析松质骨的微结构改变特点。分别收集2、4和6周龄子代小鼠胫/股骨,采用H&E染色分析骨组织形态,利用Goldner三色染色试剂盒、TRAP试剂盒检测成骨细胞和破骨细胞的数量,利用衰老相关β-galactosidase试剂盒检测细胞衰老(senescence)情况,采用组织免疫荧光检测 Ki-67、Nestin、Endomucin(Emcn)及CD31检测骨组织中细胞增殖情况、Nestin表达阳性细胞及H型血管数量;采用流式细胞术分析其骨祖细胞数量。进一步采用抗衰老药物达沙替尼(dasatinib)5mg/kg 和槲皮素(quercetin)50mg/kg(D+Q)灌胃处理 PDE 小鼠后,收集2周龄子代小鼠股骨,采用H&E染色、β-galactosidase染色、Goldner三色染色、Nestin免疫荧光检测,明确细胞衰老是否是导致骨发育改变的主要原因。提取10周龄子代小鼠骨髓间充质干细胞(bone marrow mesenchymal stem cells,BMSCs)进行体外培养,采用CFU-F染色检测BMSCs克隆形成和增殖能力;体外诱导成骨分化2周后提取RNA,采用实时定量PCR检测成骨标志基因Runx2、Ocn、BSP、ALP和Osterix表达,体外诱导分化3周后采用Alizarin Red、Von kossa染色检测BMSCs成骨定向分化能力。结果:Micro-CT分析显示,3月龄PDE子代小鼠骨体积分数、骨小梁数量减少且骨小梁隙度增加。H&E染色显示,PDE可导致2、4和6周龄子代小鼠松质骨区域缩短。上述结果提示,PDE影响子代小鼠出生后早期长骨发育。Goldner三色染色及TRAP染色定量结果提示,PDE子代小鼠成骨细胞及破骨细胞数量减少。衰老相关β-galactosidase染色及Ki-67免疫荧光染色提示,PDE导致子代小鼠干骺端细胞衰老增加,增殖减少。Emcn及CD31荧光共定位显示PDE子代小鼠骨骼中Emcn+CD31+H型血管数量明显较对照组减少。组织免疫荧光和流式细胞仪检测显示,PDE 子代小鼠中 Nestin+细胞和骨髓间充质CD45-Sca+CD105+CD29+干细胞数量也显著减少。体外实验同样证实,PDE导致子代小鼠BMSCs增殖能力和成骨分化能力均下降。进一步研究发现,抗细胞衰老药物D+Q能显著改善PDE所致骨生长迟缓的现象。结论:PDE可能通过诱发子代小鼠骨局部细胞衰老,引起骨局部微环境改变,导致H型血管数量减少、骨髓间充质干细胞增殖能力和成骨定向分化能力下降,从而导致子代小鼠长骨骨量减少。消除衰老细胞有可能是潜在的治疗PDE所致子代长骨生长迟缓的新方法。