背景和目的：　　随着社会老龄化人口的不断增加，骨丢失等代谢性疾病越来越成为困扰老年人的常见疾病。骨质疏松症（OP）即为常见疾病之一，尤其多见于绝经后的女性，其不仅使患者出现严重且难以缓解的全身性骨痛，更为严重的危害是骨骼的骨量丢失和强度降低使骨韧性降低、脆性增加，从而在轻微外力作用下即可出现骨折。对于老年人来说骨折可能是致命性的，同时也为家庭和社会带来巨大的健康问题和经济负担。绝经后骨质疏松症形成的重要原因就是体内破骨细胞过度活化导致的骨吸收增加。破骨细胞的数量增多和活性增加均可导致骨形成和骨吸收之间的平衡失调，导致骨量丢失。目前对于骨质疏松症的治疗方法相对单一，而且治疗效果不佳。所以对于破骨细胞的相关研究是非常必要且有意义的。　　破骨细胞作为唯一具有骨吸收功能的细胞，是来源于单核/巨噬细胞造血谱系的特化多核细胞，通过破骨细胞前体和贴壁依赖性间充质细胞之间发生的细胞-细胞接触来诱导。破骨细胞的主要功能是骨吸收：骨羟基磷灰石矿物成分和有机骨基质的降解。而破骨细胞的形成又是一个非常复杂的过程，期间有众多的细胞因子和信号通路共同参与调控了破骨细胞的分化和形成。其中介导破骨细胞形成过程中最重要的转录因子就是活化T细胞核因子(nuclear factor of activated T-cells,NFAT)c1，可在核因子（NF）－κB受体活化因子配体（receptor activator of nuclear factor-κB ligand,RANKL）和巨噬细胞集落刺激因子（macro-phage clone stimulating factor,M-CSF）的共同刺激下，通过NF-κB和MAPK等信号传导通路来激活，从而介导破骨细胞的形成。　　LncRNA是指长度大于200个核苷酸的非编码RNA，是一种古老而又新近被认可的调节分子。其生物学功能是多方面的，并参与了大范围的生物过程，包括调节细胞凋亡和侵袭、通过修饰染色质调控基因表达、通过与转录因子相互作用参与转录调节、通过影响 mRNA 的处理过程参与转录后调节等等。目前，许多证据表明 LncRNA 与人类多种疾病有关，特别是肿瘤及免疫系统等疾病。然而LncRNA对于破骨细胞的调控作用目前仍为空白。因此，鉴定破骨细胞相关LncRNA分子及对其生物学功能的研究，能够更好地帮助理解骨质疏松症等疾病的分子生物学特性。　　材料与方法：　　本实验主要通过三个部分对 LncRNA-AK77216 与破骨细胞的形成及其调控的相关性进行探讨研究。　　一、分别对小鼠BMMs和RAW264.7进行体外诱导，建立破骨细胞模型。通过调整诱导因子（RANKL+M-CSF）的诱导时间来建立破骨细胞形成过程的不同分化阶段（0h为OC的巨噬期、24h为OC的前体期、72h为OC的成熟期、96h为OC的激活期），然后通过TRAP染色来评价破骨细胞诱导体系。收集每个阶段细胞的总RNA并通过MICROARRY芯片检测LncRNA的表达谱。　　二、对芯片结果的LncRNA表达谱的进行分析分析，筛选出上调明显的LncRNA，并通过qPCR检测其在破骨细胞形成过程中各个阶段的表达量及趋势。通过构建慢病毒对RAW264.7进行感染来过表达和抑制LncRNA，进一步验证其对破骨细胞的生物学功能。通过RT-PCR和western bolt技术检测破骨细胞的转录因子来进一步研究LncRNA发挥作用的分子机制。建立OVX小鼠模型，并对其进行LncRNA干扰，然后分别对股骨进行MicroCT扫面，观察其与对照组相比骨量的变化，从而在体内水平探讨研究LncRNA的作用。　　三、以破骨细胞为模型，假设性以LncRNA作为标记物通过TRAP染色及qPCR等实验方法检测自然提取物光色素对破骨细胞的生物学效应和对 LncRNA 表达的影响。通过RT-PCR和western bolt等实验技术进一步研究植物提取物对破骨细胞发挥作用的分子机制。　　结果：　　一、通过对原代 BMMs 和细胞株 RAW264.7 的诱导分化（条件为 50ng/ml RANKL+50 ng/ml M-CSF）成功建立了体外诱导破骨细胞的模型，并对破骨细胞分化的不同阶段进行取样，通过 microrray 检测了 LncRNA 表达谱，发现在破骨细胞分化的整个过程中有 170LncRNA 是一直上调的，并从中筛选出了上调差异性最明显之一的LncRNA-AK77216，并通过qPCR技术验证了芯片结果。　　二、根据基因序列构建了 LncRNA 干扰和过表达慢病毒，并对 RAW64.7 细胞进行感染，成功得到了LncRNA-AK77216干扰和过表达的稳定细胞株，分别通过对其诱导分化后进行TRAP染色和骨吸收功能检测，结果发现LncRNA-AK077216促进破骨细胞分化和提高破骨细胞骨吸收能力，对其机制进一步研究发现，LncRNA-AK077216可以通过下调破骨细胞分化抑制分子NIP45的表达来上调Nfatc1和c-Fos的表达，从而促进了破骨细胞分化形成。并在 OVX 小鼠体内证明了干扰 LncRNA-AK077216 的表达可以抑制骨量的丢失，从而抑制其骨质疏松的形成。　　三、以LncRNA-AK77216作为标记物筛选了自然提取物光色素，它可以通过抑制IκB-α的降解来降低NF-κB的活性，同时还可以抑制ERK1/2和p38的磷酸化来抑制RANKL诱导的NF-κB和MAPK信号通路的激活来抑制破骨细胞形成和骨吸收。　　结论：　　本课题是以破骨细胞为模型，以LncRNA为研究对象，基于本课题组前期的工作基础，初步探索了LncRNA-AK77216对破骨细胞形成的作用机制，可以得出以下结论：　　一、通过原代BMMs和细胞株RAW264.7均可以成功建立了体外诱导破骨细胞的模型。LncRNA-AK77216在破骨细胞分化过程中呈上调趋势。　　二、LncRNA-AK077216可以通过下调破骨细胞分化抑制分子 NIP45的表达来上调Nfatc1和c-Fos的表达，从而促进了破骨细胞分化形成。通过对OVX小鼠的干预研究，发现体内干扰LncRNA-AK077216的表达可以抑制骨量的丢失。　　三、通过对光色素对破骨细胞的相关研究初步证明了LncRNA-AK77216可以作为抑制破骨细胞分化的标记物，并证明了光色素通过抑制 RANKL 诱导的 NF-κB 和MAPK信号通路来抑制破骨细胞形成。