骨质疏松症是由于骨代谢失去平衡,骨吸收的速度超过骨形成,造成骨量的降低和骨骼微观结构的退化,进一步引起骨骼机械强度的降低引发各处骨折的慢性疾病。骨质疏松症分为原发性和继发性。随着人口老龄化的加剧骨质疏松症越来越严重的威胁着人类健康并占据大量社会资源。据统计,当前全世界有每30个人中有一个患骨质疏松症,其中绝经和雌激素水平的降低引发的骨质疏松症是老年妇女最主要的多发病之一。而临床有效的激素替代疗法却具有严重的副作用。因此寻找安全有效的抗骨质疏松药物是医药研发的热门领域之一。前期工作中我们用小鼠骨髓——基质细胞共培养体系筛选出一个具有体外抑制破骨细胞生成并且没有明显细胞毒性的齐墩果酸衍生物QOA-8a。本文在此基础上进一步研究了QOA-8a在体外抑制破骨细胞生成及骨吸收的活性及细胞毒性,检测其诱导破骨细胞凋亡及Caspase-3活性的变化。观察了其对类成骨细胞及颅骨组织骨形成过程的影响。并用小鼠和大鼠双侧卵巢切除模型验证了其体内抗骨质疏松的活性及雌激素副作用。一、QOA-8a体外抑制破骨细胞生成及骨吸收活性,促进骨形成QOA-8a体外在nM水平抑制由RAW264.7及BMMs两种细胞诱导产生的破骨细胞的产生,减小RAW264.7细胞来源的成熟破骨细胞在牙质片上形成吸收凹陷面积,抑制破骨细胞的骨吸收活性。在20μM浓度下它们对于BMMs细胞及RAW264.7细胞的细胞增殖及细胞膜通透性均无明显毒性。QOA-8a能够选择性诱导成熟阶段破骨细胞的凋亡。20 nM、200 nM、2μM和20μM四个浓度的QOA-8a使成熟破骨细胞早期凋亡率显著上升,2和20 μM两个浓度使其晚期凋亡率显著上升。200 nM、2μM和20μM三个浓度能够使成熟破骨细胞在凋亡过程中Caspase-3的活性显著提高。2μM的QOA-8a还能够促进体外培养的类成骨细胞的增值,10 nM、100 nM、1μM和10 μM四个浓度的QOA-8a能够促进小鼠颅骨片中成骨细胞数量的增长和颅骨片的新骨形成。二、QOA-8a升高OVX小鼠骨密度（bone mineral density,BMD）,对雌激素含量及子宫湿重和子宫上皮细胞增殖无影响双能量X射线吸收骨密度仪测量结果表明双侧卵巢摘除（OVX）5周后的小鼠左股骨及椎骨BMD显著下降,0.1,1和10 mg·kg-1·d-13个剂量的QOA-8a及1mg·kg-1·d-1的阿仑膦酸钠灌胃5周显著提高了两个部位的BMD。OVX显著降低了小鼠血清中雌激素及孕酮的含量,阿仑膦酸钠及三个剂量的QOA-8a对其均无影响。MTT法结果显示200 nM、2 μM和20 μM三个浓度下,QOA-8a对表达雌激素受体的人乳腺癌细胞MCF-7的增殖无显著影响。而具有抗骨质疏松活性的0.1、1和10 mg·kg-1·d-13个剂量的QOA-8a对未成熟雌性小鼠子宫湿重及子宫上皮细胞的增值均无刺激作用,揭示QOA-8a无雌激素样副作用。三、QOA-8a在大鼠体内的抗骨质疏松活性pQCT扫描结果显示1,5,10和20 mg·kg-1·d-1四个剂量的QOA-8a灌胃120天能够增加OVX大鼠总体骨,皮质骨和松质骨BMD,能够增加皮质骨厚度,并且具有减缓OVX引起的股内膜周长增长和促进骨外膜周长增长的作用。骨代谢标志物显示所有四个剂量的QOA-8a能够减少表明骨吸收速度的Ⅰ型胶原C端肽（CTX-Ⅰ）的含量。剂量为20 mg·kg-1·d-1剂量的QOA-8a能够升高表明骨生成速度的骨钙素N端肽（N-MID-OT）的含量。以上结果表明QOA-8a能够减少表明骨吸收速度具有抑制骨吸收和促进骨形成的作用。由于目前还没有满意的能够在抑制骨吸收的同时可以促进骨形成的药物,QOA-8a为崭新的骨质疏松药物的研发提供了新的机会。