雌激素受体(Estrogen Receptor,ER)作为一个经典的细胞核受体,在生物体内介导了多样的基因型和非基因型功能。除了维持正常的生理功能,ER还与许多疾病息息相关,是机体中一个重要的药物作用靶点。ER的活性受到其特异性小分子配体的调控,发现和研究新的ER配体不仅将揭示ER新的生物学活性和作用机制,同时有望提供新的靶向ER的小分子药物。本课题致力于揭示一个ER的新的配体Norlichexanthone(NOR)及其ER相关的生物学活性。本课题发现天然产物NOR能够选择性地激活ERα的转录功能,并且在体外能够与ERα-LBD蛋白相结合,揭示了NOR是一个ERα的天然配体。鉴于ER及其配体具有调节成骨细胞和破骨细胞的活性,进而发挥调节骨转换的作用,我们研究NOR对成骨和破骨细胞的作用。研究发现,NOR能够显著地增强前成骨细胞3T3-E1的碱性磷酸酶(Alkaline Phosphatase,ALP)活性,同时通过茜素红染色发现NOR能够显著促进3T3-E1细胞的钙质沉积能力,这揭示了NOR具有促进成骨细胞的生成以及成骨细胞的矿化能力。我们利用小鼠巨噬细胞RAW264.7和分离的原代单核细胞构建了破骨细胞的分化模型。研究发现NOR对未经诱导分化的RAW264.7细胞不具有增殖抑制的作用,但是NOR对经M-CSF和RANKL诱导分化成破骨细胞的RAW264.7细胞具有显著性的增殖抑制作用;细胞特异性抗酒石酸酸酸性磷酸酶(Tartrate Resistant acid Phosphatase,TRAP)染色和形态学研究发现,NOR显著性抑制M-CSF和RANKL诱导的TRAP阳性且多核的破骨细胞的生成,定量RT-PCR实验也揭示NOR抑制破骨细胞标记基因mRNA的生成。以上数据表明NOR能够抑制破骨细胞的生成。在尝试寻找NOR抑制破骨细胞形成的作用机制中,我们检测了NOR对破骨细胞分化和生存的重要信号通路RANKL的影响。结果发现NOR能够显著性地抑制RANKL诱导的JNK、p38和ERK的磷酸化激活,这揭示NOR可能通过抑制RANKL信号进而抑制破骨细胞的生成。雌激素在治疗骨质疏松症中存在一个显著的副作用,即雌激素对乳腺和子宫内膜具有强的刺激作用,进而增加乳腺癌和子宫内膜癌的发生几率。据此,我们比较了NOR和雌激素E2对乳腺癌细胞的增值作用。尽管E2和NOR对ERα阳性的乳腺癌细胞MCF-7均具有促增值作用,但是NOR的促增值作用要远远小于E2,这同NOR相比E2具有较弱的诱导Cyclin D1表达和p-AKT激活具有一致性。因此NOR可能具有较E2弱的雌激素相关的副作用。尽管如此,NOR仍然需要进一步的优化从而排除其促乳腺和子宫内膜增生的作用。总之,本课题揭示了ERα的天然配体NOR能够促进成骨细胞的分化,且抑制破骨细胞的生成;同时本课题揭示了NOR抑制破骨细胞生成的一个可能的作用机制;本课题还揭示了NOR具有较E2弱的促乳腺癌增殖的作用。因此,本课题揭示了一个潜在的抗骨质疏松的先导化合物及其可能的作用机制,具有一定的理论意义和应用价值。