目的：研究γ电离辐射对破骨细胞代谢的效应，并掌握相应的辐照剂量，初步探究其效应的机制。有利于进一步了解电离辐射改变骨代谢的途径，为防治电离辐射所致的骨损害提供新的思路。方法：本研究主要内容包括四部分。第一部分研究2Gy γ射线全身单次辐照对小鼠体内破骨细胞代谢和骨吸收的影响。C57BL/6雄性小鼠随机分为对照组和辐照组。双抗体夹心ELISA法测定辐照后不同时间点小鼠血清中骨代谢相关指标TRAP-5b、sRANKL、CTX-1和TNF-α；采用甲基百里香酚蓝比色法测定血清中Ca²⁺浓度；TRAP染色骨病理切片观察破骨细胞形态变化。第二部分建立体外破骨细胞培养模型。通过使用小鼠重组sRANKL和转移骨髓基质细胞条件培养液两种方法分别诱导破骨前体细胞株RAW264.7和骨髓单核细胞为破骨细胞。第三部分研究γ射线对RAW264.7细胞分化为破骨细胞的影响。在sRANKL诱导RAW264.7细胞分化为破骨细胞的过程中给予γ射线辐照，计数形成的破骨细胞数量和检测破骨细胞代谢指标TRAP-5b，并用流式细胞术检测辐照后细胞内ROS和Ca²⁺含量；第四部分研究γ射线对骨髓基质细胞调控破骨细胞代谢的影响。不同剂量的γ射线全身单次照射C57BL/6雄性小鼠后第1、2、3和7天，使用一步法RT-PCR检测骨髓细胞中RANKL mRNA和OPG mRNA。给予体外培养的骨髓基质细胞γ射线照射，ELISA法和共聚焦定量法检测其RANKL蛋白的表达，并使用其条件培养液诱导骨髓单核细胞分化为破骨细胞。结果：各部分对应的试验结果如下：（1）辐照后第4天，与对照组相比，辐照组小鼠血清中TRAP-5b、CTX-1、sRANKL和TNF-α含量分别升高了37.30%、47.14%、19.55%和17.67%（P＜0.05），辐照组小鼠骨内破骨细胞呈代谢活化相。辐照后第90天，辐照组小鼠血清TRAP-5b和CTX-1水平仍然要高于对照组，差异具有统计学意义（P<0.01）。（2）两种方法均成功地诱导出由多个细胞互相融合形成的TRAP阳性多核破骨细胞。加入外源性的sRANKL刺激RAW264.7诱导出的破骨细胞比骨髓基质细胞条件培养液刺激骨髓单核细胞形成的破骨细胞形态较大，数量也较多。（3）1、2、4Gy辐照组破骨细胞数量与对照组相比增加，差异具有统计学意义（P<0.001）；破骨细胞培养液中TRAP-5b的含量随着辐照剂量的增加而升高，两者呈正向直线线性相关（r²=0.919，P=0.041）。辐照后，细胞内ROS水平和Ca²⁺水平均升高。（4）辐照小鼠后3天，2、4和6Gy组的骨髓细胞RANKL/OPG mRNA比值与对照组相比明显升高，差异具有统计学意义（P<0.01），RANKL/OPG mRNA比值的改变依赖RANKL mRNA的变化。γ射线辐照后，骨髓基质细胞的RANKL蛋白表达在辐照后早期增加。RANKL的表达升高具有剂量依赖性和时间依赖性，辐照剂量越大，RANKL升高得越早。辐照组骨髓基质细胞条件培养液诱导形成的破骨细胞数量和TRAP-5b水平比对照组高，辐照剂量为2Gy时尤为明显。结论：2Gy的γ射线全身单次辐照可促进小鼠破骨细胞代谢，骨吸收增加，破骨细胞的代谢增强是电离辐照导致的骨损害的重要原因之一。γ射线促进破骨细胞代谢活化的机制包括如下：1. γ射线通过升高破骨细胞活化的信号分子ROS和Ca²⁺，以剂量依赖的方式促进破骨前体细胞分化形成破骨细胞；2. γ射线以剂量和时间依赖的方式早期促进骨髓基质细胞表达RANKL，辐照剂量越大，RANKL升高越早，进而间接促进破骨细胞代谢活化，体外2Gy辐照时促进作用最为明显；3. γ射线辐照增加的TNF-α等炎症因子，可能协同RANKL或直接促进破骨细胞代谢活化。