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目的:抑瘤素M(Oncostatin M,OSM)是细胞因子白介素6(Interleukin,IL-6)家族成员,研究发现,OSM作为一种细胞调节因子与细胞的生存、增殖和分化有着密切的关系,大量研究证实OSM具有促进骨形成的作用。抑瘤素M受体(Oncostatin M receptor,OSMR)是OSM的受体之一,其分布十分广泛,存在于不同的细胞中。目前关于OSMR对骨髓间充质干细胞成骨分化的调节作用研究尚少,其调节机制也未完全明确。本研究主要探讨OSMR对成骨细胞分化及骨稳态调节的影响,并初步探讨其作用机制。方法:1、利用实时荧光定量PCR(quantitative real-time polymerase chain reaction,q RT-PCR)检测Osmr在小鼠骨髓间充质干细胞(bone marrow mesenchymal stem cells,BMSCs)诱导成脂/成骨分化过程中表达量的变化。在骨髓基质细胞系ST2细胞中提高和降低Osmr的表达,利用q RT-PCR、Western Blotting及油红O染色/ALP染色等技术检测Osmr对ST2细胞成脂/成骨分化的影响。2、构建OSMR敲降慢病毒质粒Osmr-KD LV,利用293T细胞包装慢病毒后感染BMSCs,并对其进行成脂/成骨诱导,利用q RT-PCR、Western Blotting及油红O染色/ALP染色等技术检测OSMR对BMSCs成脂/成骨分化的影响。3、利用q RT-PCR、Western Blotting技术及阻断实验检测提高或降低Osmr表达后,自噬信号通路相关因子及丝裂原活化蛋白激酶(Mitogen-activated protein kinase,MAPK)信号通路的表达变化,初步探究OSMR发挥调控作用的机制。4、采用8周龄C57BL/6J雌鼠构建卵巢切除术(ovariectomy,OVX)小鼠模型,以假手术(Sham)模型为对照。利用q RT-PCR检测Osmr表达变化。5、对OVX模型小鼠进行BMSCs异体移植,共分为3组,分别为Sham+Ctrl LV、OVX+Ctrl LV、OVX+Osmr-KD LV。造模3个月后,利用X-ray、micro-CT及组织切片苏木素-伊红(Hematoxylin-eosin,HE)染色方法检测对照组和实验组骨量的变化。结果:1、在骨髓间充质干细胞在成脂分化过程中,Osmr表达呈现先增加后降低的趋势,成脂诱导第二天表达最高;成骨分化过程中,Osmr的表达总体呈现先增加后减少的趋势,成骨诱导第5-9天下降较为明显。2、在ST2细胞中增强Osmr的表达后,细胞成脂分化增强而成骨分化减弱,成脂分化相关因子过氧化物酶增殖物激活受体γ(Peroxisome proliferator-activated receptor gamma,PPARγ)、CCAAT增强结合蛋白α(CCAAT/enhancer binding protein alpha,C/EBPα)、脂肪酸结合蛋白(Adipocyte Protein2,FABP4/a P2)和adipsin的表达水平显著升高;成骨分化关键因子Runt相关转录因子2(runt related transcription factor 2,RUNX2)、锌指结构转录因子Osterix(OSX)、碱性磷酸酶(alkaline phosphatase,ALP)及骨桥蛋白(osteopontin,OPN)等的表达水平均明显下降。相反,在ST2细胞及骨髓间充质干细胞中降低内源性Osmr的表达则能够抑制细胞成脂分化、促进细胞成骨分化。3、增强Osmr的表达后,自噬通路关键基因微管相关蛋白轻链3(Microtubule-associated protein light chain 3,LC3)LC3Ⅱ/LC3Ⅰ比值降低、P62蛋白水平表达升高,UNC-51-激酶-1(UNC-51-like kinase 1,ULK-1)、Beclin-1、自噬相关基因5(Autophagy-related gene 5,Atg5)、自噬相关基因7(Autophagy-related gene 7,Atg7)的m RNA及蛋白表达降低。相反,降低内源性Osmr表达后,自噬相关蛋白LC3Ⅱ/LC3Ⅰ比值升高、P62蛋白水平表达降低,ULK-1、Beclin-1、Atg5、Atg7的m RNA及蛋白表达升高。进一步通过Western Blotting检测MAPK信号通路,结果显示其细胞外调节蛋白激酶(extracellular regulated protein kinases,ERK)磷酸化水平显著增强。利用ERK抑制剂U0126设置细胞阻断实验,实验结果显示,Osmr si RNA通过促进ERK磷酸化从而增加LC3Ⅰ向LC3Ⅱ的转化,最终影响细胞的成骨分化。4、OVX造模后小鼠骨组织中Osmr的表达较Sham组显著升高。5、异体移植3个月后,Micro-CT及HE结果显示OVX组小鼠较Sham组小鼠胫骨骨量明显减少,其中OVX+Osmr-KD LV组小鼠胫骨骨量较Sham+Ctrl LV组减少,但较OVX+Ctrl LV组小鼠骨量丢失有所缓解。结论:1、Osmr在OVX模型小鼠骨组织中表达显著升高,提示OSMR与绝经后骨质疏松有一定相关性。2、OSMR能促进骨髓基质细胞系ST2细胞及BMSCs向脂肪细胞分化而抑制其向成骨细胞分化。3、Osmr si RNA通过促进MAPK/ERK信号通路中ERK的磷酸化,继而正向调控自噬的发生,最终促进骨髓间充质干细胞向成骨细胞方向分化。4、异体移植Osmr-KD LV感染的BMSCs后能够有效减缓绝经后骨质疏松小鼠模型骨量的丢失,促进细胞的成骨分化。