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空间环境中的多种因素会对宇航员的身体健康造成极大影响,其中空间微重力引发的骨骼系统代谢异常是最严重的损害之一,表现在执行任务后会发生不同程度的骨密度降低或废用性骨质流失。目前,膳食营养补充和强度锻炼仍是国际空间站采取的首要防治手段,但效果却存在较大争议。药物干预的不良反应也极大地限制了它们在载人航天领域的应用。因此,探索高效、无毒副作用的骨质流失抵御措施仍是人类深空探索亟待解决的关键问题之一。传统中药蛇床子在临床上常用于配伍治疗老年性骨质疏松,它不仅具有显著疗效且几乎无明显毒副作用。蛇床子素作为它的主要活性物质,已被证实能够有效缓解卵巢切除或老龄化小鼠的骨质疏松症状。然而,蛇床子素是否能够防治空间微重力导致的骨质流失以及相关的分子机制仍未可知。本研究旨在通过地基模拟微重力效应,利用尾吊大鼠模型探索蛇床子素在个体水平防治骨质流失的效果并利用成骨细胞随机回转仪模型在体外水平初步探究蛇床子素干预成骨细胞分化的分子机制,为防治空间环境引发的骨质流失提供实验和理论依据。动物实验采用3月龄Wistar大鼠,将40只大鼠随机分为5组（n=8）:对照组（Ctrl）,模拟微重力组（SM）,模拟微重力给药低浓度组（SM+L,10 mg/kg/d）,模拟微重力给药中浓度组（SM+M,30 mg/kg/d）和模拟微重力给药高浓度组（SM+H,90 mg/kg/d）。大鼠尾吊实验持续4周后,腹主动脉取血收集血清,评估脏器指数变化,收集剃净粘附肌肉的股骨、胫骨和腰椎。血清用于ELISA分析骨形成指标骨特异性碱性磷酸酶（BALP）和骨吸收指标抗酒石酸酸性磷酸酶5b（TRACP-5b）和I型胶原C端肽（CTX-1）。用双能骨密度仪和三点弯曲实验分别测量股骨和腰椎的骨密度和骨生物力学,并用micro-CT扫描股骨骨小梁结构。采用qRT-PCR分析胫骨内成骨基因碱性磷酸酶（ALP）和骨钙素（BGP）mRNA表达和破骨基因组蛋白酶K（Ctsk）和氯离子通道7（Clcn7）mRNA表达,并用Van Gieson（VG）染色观察胫骨骨小梁结构变化。此外,利用MTT筛选蛇床子素药物浓度,选择适宜药物浓度作用于随机回转仪处理的前成骨细胞MC3T3-E1,评量钙结节形成和碱性磷酸酶活性,同时采用qRT-PCR和蛋白免疫印迹分析Runt相关转录因子2（RUNX2）和骨形态发生蛋白2（BMP-2）基因和蛋白的表达水平。体内实验结果表明,尾吊对大鼠各脏器指数及腰椎均无明显影响,但可导致大鼠股骨骨密度、弹性模量和最大载荷值显著降低。尾吊时给予不同浓度的蛇床子素干预后,对大鼠各脏器指数和腰椎均无显著影响,但低和中浓度能够显著提高股骨骨密度和弹性模量。而不同浓度药物对最大载荷值无显著变化。Micro-CT扫描重建和VG染色结果均表明尾吊会破坏骨小梁结构,减少骨小梁数量和厚度,增大骨小梁间隙。给予蛇床子素干预后,可有效缓解骨小梁微结构的损坏。尾吊能够降低血清中BALP浓度并抑制成骨基因ALP和BGP mRNA的表达水平,同时升高TRACP-5b和CTX-1的浓度,上调Ctsk和Clcn7 mRNA的表达水平。蛇床子素均能显著提高BALP的浓度,并降低TRACP-5b和CTX-1的浓度。同时,低和中浓度蛇床子素显著上调ALP和BGP mRNA表达水平,中浓度显著下调Ctsk和Clcn7 mRNA的表达水平。此外,体外实验证实用随机回转机模拟微重力抑制了前成骨细胞MC3T3-E1的钙盐沉积和碱性磷酸酶的活性,同时显著下调了RUNX2和BMP-2基因和蛋白的表达水平,采用1×10-66 mol/L蛇床子素干预后,明显提高了成骨细胞的矿化以及RUNX2和BMP-2的表达水平。综上,尾吊会导致大鼠发生骨质流失,给予蛇床子素干预后,可通过促进骨形成和抑制骨吸收两方面有效防治模拟微重力导致的骨质流失,且中浓度效果最佳。此外,1×10-6 mol/L蛇床子素可通过上调RUNX2和BMP-2表达水平,缓解随机回转机处理MC3T3-E1细胞成骨分化的抑制。