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目的本研究主要关注骨质疏松模型中骨髓间充质干细胞(Bone marrow mesenchymal stem cells,BMMSCs)主要生物学特性的改变及其所涉及的信号通路,并探讨细胞外微囊泡对受损BMMSCs体外修复效果及其分子机制,以期找到体外修复疾病受损干细胞的新方法及其作用靶点,使其重新恢复细胞治疗能力用于疾病治疗。方法体外分离培养鉴定小鼠BMMSCs及其分泌的细胞外微囊泡(EVs);X射线、micro CT三维重建、组织学全面评估小鼠骨质丢失情况;BrdU染色、茜素红染色和油红O染色、Western Blot评估BMMSCs增殖及成骨成脂分化能力改变;Western Blot检测各组干细胞成骨及炎症状态相关主要分子通路活化及其中关键蛋白表达情况,采用通路活化剂或抑制剂处理BMMSCs以验证筛选出的关键通路对BMMSCs成骨分化能力的影响;实时定量PCR检测BMMSCs和EVs中miRNA表达情况,并用miRNAinhibi tor和mimics加以验证。结果 WT BMMSCs治疗可显著改善小鼠骨质疏松症状,抑制OVX小鼠体内BMMSCs成脂分化,促进其成骨分化;而OVX BMMSCs无明显效果。WT EVs处理可恢复OVX BMMSCs的治疗效果;OVX BMMSCs中TGF-β/Smad2/3通路受到活化或Wnt/β-catenin通路受到抑制,并且其TGF-βRII和DKK-1表达增高。WT EVs体外处理OVX BMMSCs可使其上述通路活化情况和蛋白表达水平恢复至与WT BMMSCs相近的程度。而OVX EVs无类似效果。miR-145在OVX BMMSCs和OVX BMMSCs+OVX EVs两组及OVX EVs中的表达显著低于其它两组和WTEVs,其关键作用得到了mimics和inhibi tor的证实。2结论 miR-145低表达通过影响TGF-β/Smad2/3-Wnt/β-catenin轴介导OVX BMMSCs成骨分化能力的降低,造成骨质疏松。WT BMMSCs来源EVs可以通过直接向OVX BMMSCs转运miR-145恢复其成骨分化能力和免疫调节能力,并可使其重新用于治疗骨质疏松。OVX BMMSCs来源EVs因其中较低的miR-145表达而没有类似效果。