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【研究背景】骨质疏松症（Osteoporosis,OP）是以骨量减少，骨的微观结构退化为特征，致使骨强度降低、脆性增加,易发生骨折的一种全身性骨骼疾病。骨质疏松症严重威胁人类健康，越来越引起人们的高度重视。对骨质疏松症的研究已经成为当前医学界研究最活跃的领域之一。目前全世界大约有2亿人患骨质疏松症，其发病率已跃居各种常见病的第七位。骨质疏松症在我国同样是一个严峻的公共卫生问题。绝经后骨量丢失多，速度快，骨吸收和骨形成均增加，呈高转换骨代谢。研究表明雌激素缺乏，成骨/基质细胞产生多种细胞因子如IL-6等增加，它们刺激成骨细胞（OB）和破骨细胞（OC）生成增多，引起高转换骨代谢。但目前对绝经后高转换骨代谢发生的始动环节―成骨细胞生成增加的分子机理研究甚少。虽然每个骨再建循环都是以破骨细胞的活化为起点，但成骨细胞是骨再建的中心环节，它不但直接参与骨形成，而且还调节破骨细胞的分化成熟及活性，间接参与骨吸收。本研究从影响成骨细胞生成的因素入手，探讨雌激素对它们表达的影响，试图揭示雌激素对成骨细胞生成的作用，阐明绝经后高转换骨代谢产生的始动机理。骨髓基质细胞具有多向分化潜能,受不同转录因子的调节可分化为成骨细胞、软骨细胞、肌细胞和脂肪细胞。成骨细胞的分化成熟受多种局部因子的调节，其中以骨形态发生蛋白受体（BMPR）、核结合因子α1 （Cbfα1）和过氧化物酶增殖体活化受体γ2（PPAR-γ2）尤为重要。Cbfα1是成骨细胞分化特异性转录因子，它活化成骨细胞特异基因如骨桥蛋白、骨涎蛋白、Ⅰ型胶原和骨钙素的表达。PPAR-γ2是脂肪细胞分化的关键性转录因子，但它与Cbfα1之间存在“交互关系”（reciprocal relationship）,正是这种“交互关系”决定着骨髓基质细胞的分化方向―成骨细胞或脂肪细胞。BMP-2诱导骨髓基质细胞向成骨细胞或脂肪细胞分化，决定于BMP-2与BMPR-ⅠA或BMPR-ⅠB结合。因此BMPR-Ⅰ的不同亚型在成骨细胞和脂肪细胞的特化过程中发挥重要作用。【目的】骨髓基质细胞在1,25(OH)2D3和地塞米松（DEX）的诱导下能分化为成骨细胞。本课题研究骨髓基质细胞在向成骨细胞分化的条件培养体系中，不同浓度17β-雌二醇（E2）对其BMPR-Ⅰ、Cbfα1和 PPAR-γ2基因表达的影响，探讨雌二醇对成骨细胞生成的作用，试图阐明绝经后高转换骨代谢发生始动环节的可能机制，为绝经后高转换骨代谢的防治及有针对性药物开发提供实验依据。【方法】取自3月龄雌性SD大鼠的骨髓基质细胞在生长培养基中培养传代后，用<WP=10>含1,25(OH)2D3(10-9mol/L)、地塞米松(10-7mol/L) 的分化培养基培养，同时用不同浓度E2(0,10-10 mol/L,10-8mol/L,10-6mol/L)处理，3天后进行下面的实验，每项实验重复4次。异硫氰酸胍-酚-氯仿一步法提取细胞总RNA，用半定量逆转录PCR（RT-PCR）检测BMPR-ⅠA，ⅠB,Cbfα1和PPAR-γ2 mRNA的表达，并用Northern blot 给予证实，以防PCR中存在假阳性；用Western blot检测BMPR-ⅠA和PPAR-γ2蛋白的表达情况。ALP和Ⅰ型胶原是成骨细胞的重要标志物，本实验选择二者作为成骨细胞分化成熟的标志。ALP用化学酶法测定，Ⅰ型胶原用Van Gieson染色法显示。【结果】1. 雌二醇能明显抑制骨髓基质细胞向成骨细胞分化过程中ALP活性，随着E2浓度的增加，ALP活性降低，呈剂量依赖性，在上述E2浓度时，ALP活性分别为(715±37)nkat/g,(312±32)nkat/g,(187±25)nkat/g,(65±4)nkat/g(P<0.01)。ALP活性与E2浓度呈显著负相关（r=-0.945,P<0.01）2. E2能抑制骨髓基质细胞向成骨细胞分化过程中细胞Ⅰ型胶原的合成，随着E2浓度的增加，Ⅰ型胶原染色由鲜红、淡红、橙红到黄色，红色越深表明Ⅰ型胶原合成越多，成骨细胞分化越成熟。3. E2能明显抑制骨髓基质细胞向成骨细胞分化过程中BMPR-ⅠA mRNA及蛋白的表达，随着E2浓度的增加，BMPR-ⅠA mRNA的表达量从(27.0±3.4)% 降至(22.3±2.6)%,(17.0±1.8)%和（9.3±1.6）%(P<0.01)；Northern blot结果显示其表达量从0.42±0.031降至0.27±0.021,0.21±0.016和0.12±0.010(P<0.01)；BMPR-ⅠA蛋白的表达量从0.45±0.025降至0.25±0.017,0.19±0.014和0.11±0.011(P<0.01)。且有明显的剂量依赖性（r=-0.936,P<0.01）。4. E2能明显刺激骨髓基质细胞向成骨细胞分化过程中BMPR-ⅠB mRNA的表达，随着E2浓度的增加，其表达量从(2.0±0.4)%增至(4.8±1.2)%,(8.0±1.4)% 和(17.3±2.2)% (P<0.01)；Northern blot结果显示其表达量从0.17±0.018增至0.21±0.024,0.25±0.029和0.37±0.032(P<0.01)。5. E2能明显抑制骨髓基质细胞向成骨细胞分化过程中Cbfα1 mRNA的表达，随着E2浓度的增加，其表达量从(25.0±3.3)% 降至(19.8±2.2)%,(14.5±1.3)%和（6.5±1.0）%(P<0.01)；Northern blot结果显示其表达量从0.44±0.038降至0.25±0.022,0.19±0.016和0.11±0.010(P<0.01)。6. E2能明显刺激骨髓基质细胞向成骨细胞分化过程中PPAR-γ2 mRNA及蛋白的表达，随着E2浓度的增加，PPAR-γ2 mRNA的表达量从(1.8±0.3)%增至(5.5±1.3)%,(9.5±3.1)% 和(19.2±3.0)% (P<0.01)；Northern blot结果显示其表达量从0.1