绝经后骨质疏松(postmenopausal osteoporosis，OPM)是由雌激素水平下降导致的一种全身性代谢性骨疾病，我国老年女性OPM发病率达50%。其发病根本原因是由于破骨细胞性骨吸收与成骨细胞性骨形成平衡的失调，造成骨量减少及骨组织结构变化，使得骨脆性增加,从而导致骨折的发生。并且骨质疏松症（OP）是造成颌骨骨丢失主要危险因素之一(1)，继而导致牙槽骨吸收、牙龈萎缩、牙根暴露、基牙附着丧失、基牙的松动脱落和颌骨萎缩等一系列不利于口腔修复问题，给口腔义齿修复和种植修复工作带来了极大的困难。然而目前临床治疗OPM主要采取激素替代、补钙、抑制骨吸收等方法，但由于药物毒副作用、吸收不良、药效不稳定、患者顺应性差等原因，治疗效果尚不理想。骨髓间充质干细胞(bone marrow derived mesenchymal stem cells，BMMSCs)是一种来源于中胚层的具有自我更新及多向分化潜能的成体干细胞，通过分化为成骨细胞而在骨发育、再生和修复中发挥重要作用。BMMSCs同时是成骨细胞和脂肪细胞的来源细胞，其成骨-成脂分化能力的平衡与骨改建的稳态平衡密切相关。在骨质疏松发生过程中，BMMSCs成骨分化能力降低而成脂分化能力升高，可能是引发骨质疏松的原因之一。但对于BMMSCs多向分化的具体调控机制尚不明确。microRNA(miRNA)即小RNA是近年来新发现的一类广泛存在于动物植物体内的非编码小RNA，能够以碱基配对方式与靶基因mRNA3′-非翻译区结合，在转录后水平沉默靶基因的表达，而在多种生理和病理过程中发挥着重要的调控作用。现已发现多种miRNA均参与干细胞的成骨成脂分化过程，对于干细胞命运起着重要调控作用。但是，对于哪些miRNA在BMMSCs中的多向分化中发挥关键作用，miRNA调控BMMSCs分化的分子信号途径，以及miRNA是否在OPM的发生和发展过程中发挥作用等问题，现在仍不清楚。因此，本实验利用从正常小鼠和骨质疏松模型小鼠中分离纯化的BMMSCs，进行生物学行为比较及microRNA微阵列芯片分析，寻找差异性表达的microRNA并进行功能研究，探讨特定microRNA在OPM发病中的作用，从而进一步既加深了对OPM发病分子机制的理解和明确颌骨骨丢失的根本原因，又为颌骨骨丢失的预防和治疗提供了新的思路和方法，进而对临床中OPM患者口腔修复设计方案的选择提供了重要的指导作用。研究目的(1)探讨骨质疏松来源的BMMSCs成骨成脂分化能力的改变。(2)探讨骨质疏松来源的BMMSCs中microRNA表达谱的变化，寻找出差异性表达的microRNA。(3)探讨差异性表达microRNA在BMMSCs成骨成脂分化中所起的作用，并明确其作用的靶基因和分子机制。(4)探讨通过恢复差异表达的microRNA的正常表达水平，能否逆转骨质疏松来源的BMMSCs的异常成骨成脂分化。研究方法(1)采用卵巢切除法成功建立OPM小鼠模型，使用全骨髓法分离培养骨质疏松来源的BMMSCs(O-BMMSCs)和假手术来源的BMMSCs(S-BMMSCs)，通过流式细胞术表面分子鉴定、生长曲线、细胞周期检测、克隆形成实验、多向分化诱导实验，比较两种干细胞的生物学特性。(2)通过miRNA微阵列芯片检测O-BMMSCs和S-BMMSCs的miRNA表达谱，利用real-time qRT-PCR法对芯片结果进行验证，挑选出差异表达miRNA。(3)采用细胞转染技术过表达和抑制miR-705在BMMSCs中的表达水平，并利用MTT、多向分化诱导、茜素红染色、油红O染色、qRT-PCR及Western blot，检测miRNA对BMMSCs增殖及成骨成脂分化能力的调控作用。并通过靶基因预测软件和生物信息学网站挑选miR-705的候选靶基因，构建荧光素酶报告基因载体进行靶基因验证。(4)采用细胞转染技术下调miR-705在O-BMMSCs中的表达水平，采用油红O染色、茜素红染色、qRT-PCR法和Western blot技术分别观察其对于O-BMMSCs异常成骨和成脂分化的逆转作用。研究结果(1)两种来源的BMMSCs均表达正常的间充质干细胞表面标志，不表达造血系统来源细胞表面标志，并具有克隆形成能力。克隆形成实验、细胞扩增曲线和细胞周期检测显示O-BMMSCs自我更新能力略低于S-BMMSCs。成骨诱导后，ALP染色、茜素红染色和成骨相关基因检测显示，O-BMMSCs成骨分化能力明显低于S-BMMSCs；成脂诱导后，油红O染色和成脂相关基因检测显示，O-BMMSCs成脂分化能力明显高于S-BMMSCs。(2)miRNA微阵列芯片统计分析，筛选出10条miRNAs在S-BMMSCs和O-BMMSCs中差异表达，其中miR-705、miR-3077-5p和miR-20a差异最为明显。qRT-PCR结果显示miR-705的表达在O-BMMSCs中显著升高，并在正常BMMSCs成骨分化过程中表达下降，在成脂分化过程中表达上升，同时在骨组织内表达丰度高于其他组织。因此选取miR-705进行后续的功能研究。(3)过表达miR-705和抑制miR-705后对BMMSCs的增殖能力无明显影响。成骨诱导能力检测显示，上调miR-705的表达可显著降低BMMSCs的成骨能力，而下调miR-705的表达可显著增加BMMSCs的成骨能力；成脂分化能力检测显示，上调miR-705的表达可显著增强BMMSCs的成脂分化，而下调miR-705的表达可显著抑制BMMSCs的成脂分化。生物信息学预测Hoxa10和Foxo1为miR-705的候选靶基因，上调miR-705表达后引起二者蛋白表达下调，下调miR-705后引起二者蛋白水平上调，荧光素酶报告基因检测进一步证明miR-705可以特异性与Hoxa10、Foxo1mRNA3′-非翻译区结合。(4)下调miR-705在O-BMMSCs中的表达，能促进Foxo1和Hoxa10及成骨分化关键基因的表达，提高O-BMMSCs的成骨分化能力；同时能降低成脂分化关键基因的表达，降低O-BMMSCs的异常成脂分化，从而恢复O-BMMSCs的正常分化能力。研究结论(1)雌激素缺乏所致OPM中，BMＭSCs仍保持干细胞的基本特性和能力，但是成骨成脂分化平衡发生明显偏移，成骨分化减低而更易于向成脂分化。(2)雌激素缺乏所致OPM中，BMMSCs的miRNA表达出现差异，其中miR-705特异性上升。(3) miR-705通过负向调控靶基因Hoxa10和Foxo1的表达，调控BMMSCs的成骨成脂分化过程。通过下调miR-705在O-BMMSCs中的过度表达，可以逆转其成骨成脂分化异常。(4)在骨质疏松发生过程中，导致miR-705的过度表达，引起BMMSCs成骨成脂分化平衡的打破，降低干细胞的骨形成能力，是颌骨和全身其他骨骼骨量减少和骨质质量降低的直接原因。