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糖尿病(Diabetes mellitus，DM)是一种由于胰岛素分泌缺陷或其生物作用受损，或两者兼具引起的以高血糖为特征的代谢性疾病。糖尿病性骨质疏松(diabetic osteoporosis，DO)是糖尿病在骨骼系统的重要并发症之一。造成糖尿病性骨质疏松的原因有胰岛素功能缺乏，血糖水平高等。但到目前为止糖尿病性骨量丢失的具体机制仍不清楚。我的研究工作分别围绕高浓度葡萄糖产生的氧化应激、渗透压对原代大鼠成骨细胞成骨与成脂分化的影响以及相关的信号通路展开进行。 分离培养原代大鼠颅盖骨成骨细胞，研究高浓度葡萄糖(25.5mmol/L)对成骨细胞生长和分化的影响。MTT(3-(4，5-Dimethylthiazol-2-yl)-2，5-diphenyltetrazolium bromide)实验表明高浓度葡萄糖抑制原代成骨细胞的增殖;活性氧(reactive oxygen species，ROS)检测实验揭示高浓度葡萄糖能促进成骨细胞中活性氧生成;茜素红染色后的定量分析显示高浓度葡萄糖能抑制成骨细胞的矿化成熟;油红O染色后的定量分析显示高浓度葡萄糖促进成骨细胞中脂滴的形成;ELISA实验表明高浓度葡萄糖抑制Ⅰ型胶原蛋白(typeⅠ collagen)的表达;碱性磷酸酶(Alkaline phosphatase，ALP)测定实验揭示高浓度葡萄糖增强了ALP的活性;实时定量PCR检测成骨、成脂分化相关基因的表达后发现高浓度葡萄糖能促进成脂分化相关基因的表达而抑制成骨分化相关基因的表达;Western blot检测后发现高浓度葡萄糖能促进成骨细胞中蛋白激酶B(proteinkinase B，Akt)的磷酸化。ROS清除剂—N-乙酰半胱氨酸(N-acetyl-cysteine，NAC)，或磷脂酰肌醇3-激酶(phosphatidylinositol3kinase，PI3K)特异性抑制剂—LY294002能恢复高浓度葡萄糖对原代成骨细胞成骨分化以及矿化成熟的抑制作用以及对成脂分化的促进作用，揭示了高浓度葡萄糖能通过氧化应激激活PI3K/Akt促进成骨细胞的成脂分化，抑制其成骨分化及矿化成熟。 为了研究高浓度葡萄糖所产生的高渗透压对原代成骨细胞生长和分化的影响，设立了正常浓度葡萄糖组，高浓度葡萄糖组以及高浓度甘露糖组（渗透压对照组）。对各组的增殖以及如上段所述的成骨、成脂分化相关指标进行检测后，发现高浓度葡萄糖能通过高渗透压抑制成骨细胞的增殖，成骨分化以及矿化成熟。然而高浓度葡萄糖通过高渗透压却促进了成骨细胞的成脂分化以及脂滴形成。PI3K特异性抑制剂—LY294002和激酶A(protein kinase A，PKA)特异性抑制剂—H89恢复了高浓度葡萄糖与甘露糖对成骨分化的抑制作用以及对成脂分化的促进作用，揭示了高浓度葡萄糖产生的高渗透压调控成骨细胞分化的信号通路有PI3K/Akt和PKA。 该研究从高浓度葡萄糖产生的氧化应激及渗透压两个方面进一步阐明糖尿病性骨质疏松症发病机制，为治疗该疾病提供新的理论依据和药物介入靶点。