本实验采用四甲基偶氮唑盐(MTT)法，碱性磷酸酶(ALP)活性定量测定、油红O染色及定量测定、茜素红染色及定量测定等方法研究了不同浓度金属离子(Fe3+，Fe2+; Cu2+，Cu+; Pr3+，Gd3+)对原代培养小鼠成骨细胞增殖、分化及矿化功能表达的影响以及混合金属离子(Zn2+/Ca2+/Mn2+)对朝鲜淫羊藿苷及总黄酮预防骨质疏松的影响。结果表明：　　 1.1×10-9～1×10-4 mol/L的Fe3+和Fe2+促进细胞增殖，1×10-3 mol/L的Fe3+和Fe2+抑制细胞增殖。对ALP活力却多表现为抑制。Fe3+抑制成骨细胞向脂肪细胞的分化；Fe2+在低浓度下促进成脂分化，随作用浓度升高促进作用减弱，浓度为1×10-6和1×10-5 mol/L时表现为抑制作用；之后作用浓度继续增加到1×10-4 mol/L，抑制作用减弱，甚至转为促进。对矿化结节的形成Fe3+和Fe2+则表现出相反的趋势。　　 2．Cu2+和Cu+对成骨细胞增殖及分化的影响较复杂，与离子浓度及作用时间有关。所有检测浓度下，Cu2+和Cu+促进成骨细胞向脂肪细胞的分化。除1×10-7 mol/L的Cu2+显著促进成骨细胞矿化结节的形成，其他检测浓度的Cu2+和Cu+或抑制或不影响成骨细胞矿化结节的形成。　　 3．稀土离子Pr3+和Gd3+降低成骨细胞存活率，高浓度时存活率提高，且与作用时间有密切关系。对ALP活力的影响与浓度及作用时间有关。矿化结节的形成率则随浓度升高先降低后升高，作用17d后Pr3+促进结节形成，作用至21d时促进作用不明显；1×10-4 mol/L的Gd3+促进结节形成，其余浓度的Gd3+最表现为抑制作用，随作用时间延长影响减弱。Pr3+和Gd3+均促进成脂分化，且存在一定的浓度依赖性。　　 4．混合金属离子(Zn2+/Ca2+/Mn2+)与朝鲜淫羊藿苷及总黄酮合用可不同程度影响后者生物效应的发挥（协同或拮抗作用）。这种效应可能通过形成黄酮金属络合物而产生。　　 实验结果表明：离子种类、离子价态、离子作用浓度及作用时间均是影响不同金属离子生物效应转变（由毒性到活性，下调到上调，损伤到保护）的关键因素。我们推断金属离子的不同的电子排布通过影响其配位形式，以不同的方式与成骨相关蛋白及各种转录调节因子作用，进而影响骨代谢。